基于负荷分类评估的配电网可靠性分析方法

快速准确的可靠性评估技术对提高配电网运行水平至关重要.本文在传统配电网可靠性评估基础上,针对具有快速转供功能的含分布式电源配电网,提出了一种基于负荷分类的可靠性评估方法.该方法基于概率和抽样方法确定系统运行状态及故障或失效发生地点,将配电网分为不同类型的负荷进行分析,并考虑了含分布式电源情况下的网络重构和负荷转供等功能.该方法有效地简化了传统可靠性评估过程的复杂性,提高了分析效率,能应用于配电网的实时可靠性评估.采用改进的IEEE-RBTS Bus6系统验证了所提模型及方法的可行性.     

含分布式电源配电网单相接地故障测距研究

为解决含分布式电源(DG)配电网单相接地故障测距问题,对含DG配电网单相接地故障时故障区段上、下游母线电流、电压进行了分析,在对称分量法的基础上,提出了一种含DG的配电网单相接地故障测距算法.该方法首先建立配电网单相接地故障模型,获取故障前后变电站和DG出线电流、电压,对故障点发生在DG下游和上游分别进行分析,然后得到配电网单相接地故障的复合序网,最后利用故障区段电流、电压的各序分量计算得到故障距离.采用配电网IEEE 34节点模型进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度.     

分布式电源参与下的配电侧无功补偿纳什议价模型

随着配电网中分布式电源(distributed generation,简称DG)渗透率的不断提高,研究DG参与下的配电侧无功补偿,对维持电压稳定具有现实意义.提出分布式电源参与下的配电侧无功补偿纳什议价模型,对无功补偿带来的额外效益进行合理分配.以IEEE33节点系统为算例,对所提模型进行仿真验证,结果表明：该模型能够有效激励DG参与无功补偿,在提升分布式电源运营商和配电网运营商效益的同时,能提高电能质量.     

分布式电源容量对配电网继电保护的影响分析及对策

含分布式电源的配电网线路发生故障时,分布式电源的注入电流会导致配电网保护的误动或者拒动,因此需要分析分布式电源对电流保护的影响并考虑DG的容量问题.通过公式推导、图形对比,分析分布式电源在线路不同位置发生短路故障时对配电网电流保护的不同影响,包括助增、汲流和反方向注入电流等.以此为基础,绘制DG不同容量时故障点短路电流的变化曲线,求出保证保护正确动作的DG最大准入容量.     

计及分布式电源的配电网潮流和断线故障分析算法

介绍了分布式电源(DG)与配电网互联的两种常用接口方式,对异步发电机和太阳能电池两种典型DG的运行方式和控制特性进行了研究.建立了各自在潮流计算中所需的数学模型,提出了计及两种DG的交直流混合迭代潮流计算方法,并在此基础上通过考虑配电网特性对灵敏度分析法进行简化,使得该方法能够快速求解断线故障模式下的系统状态,也适合于计及不同DG形式的多电源配电网系统.通过对Kumamoto 15节点配电网系统进行测试,验证了所提出的潮流计算方法以及故障算法的有效性和合理性,为进一步研究DG对电网的影响奠定了基础.     

计及分布式电源的配电网双层优化重构

针对传统的含分布式电源(DG)配电网重构方法中存在DG安装位置、容量与重构无法兼顾的问题,提出一种计及DG的配电网双层优化重构策略;建立配电网重构的双层优化模型,其中上层优化模型以电压稳定性指标和DG并入配电网产生的网损变化量为优化目标,确定DG初始安装位置和容量,并将其作为下层优化模型的初始条件;在上层优化模型的基础上,以网损减小率最大和负荷均衡度变化量最大为目标函数对下层优化模型进行优化,确定重构后的拓扑结构;通过改进和声搜索算法对上、下层模型不断迭代实现双层优化;基于配电网重构与DG安装位置和容量存在相互制约的关系,采用6种优化场景对双层优化策略进行评估,以含DG的IEEE 33节点系统为例进行仿真分析。结果表明,所提方法能使配电网重构和DG容量和位置均达到最优,有效减小配电网的网损,改善节点电压水平,提升DG的并网能力。     

分布式电源接入对配电网网络损耗的影响研究

配电网是电能传输的主要途径,也是电力系统的重要组成部分。随着社会的发展,大量分布式电源接入配电网,使配电网的结构和运行特性发生了改变,其对电网电压质量、电能质量、系统安全等方面的影响值得关注。分布式电源（DG）并网运行会对配电网的运行特性和电压分布产生一定影响,从而导致配电网损耗的增加。本文基于分布式电源并网理论,以某地区配电网为例进行了仿真计算,分析了分布式电源接入后不同功率因数、不同接入位置、负荷类型、DG容量对配电网网络损耗的影响,为DG的合理规划与接入提供了技术依据,对提高电能质量和节能减排具有一定的参考意义。     

含分布式电源的配电网故障定位与隔离方法综述

随着新技术的应用与新能源的开发,分布式电源（Distributed Generation）越来越多的接入电网。DG对于提高电网的安全可靠性、经济性及灵活性等方面有积极的作用,然而DG的引入使得配电网从原有的放射状网络变成含有中小型电源的多电源网络,这给配电网的继电保护以及故障定位带来了很大影响。     

基于行波特征分类的有源配电网故障定位

随着分布式电源(distributed generator, DG)的接入,配电网的潮流方向和结构发生改变,许多传统配电网的故障定位方法已不再适用。单相接地故障是配电网常见故障且可能带来二次故障乃至断电等危害,从线模行波小波特征值与含DG的配电线路故障区段之间的关系入手,通过线性判别分析(linear discriminant analysis, LDA)降维挑选出最优故障特征,再利用机器学习中与该模型契合最好的基于核分布的贝叶斯构造分类模型,实现单相接地故障定位新方法。构建含DG的IEEE 33节点模型对有源配电网不同区段的故障进行实验,得出最优三维特征样本的定位准确率为97.9%,结果表明该方法能实现故障的准确定位。     

风储互补微网对配电网可靠性的影响

随着分布式发电技术的不断推广和发展,大量DG(分布式发电)以微网形式接入配电网.文中以风储互补微网为对象,根据互补微网在配电网中的运行方式,采用蒙特卡洛仿真算法,从负荷点和系统两个层面上给出了配电网中常用的几项可靠性指标;在分析了随机电源特点的基础上,建立风储互补微网可靠性评估模型;根据传统配电网可靠性计算结果对风力DG进行选址,在确定储能配置后形成了计划型孤岛范围;提出由于风储微网内负荷和风力DG出力的时变性,在孤岛内有可能发生储能放电过量,从而导致微网解列的二次故障问题.对风储互补微网接入后的配电网的蒙特卡洛可靠性仿真结果表明,风储互补微网能有效提高配电系统的可靠性.     

基于灵敏度阻抗矩阵修正法的分层前推回代潮流算法

分布式电源(DG)接入配电网对潮流产生重要影响.本文分析了潮流计算中各种分布式电源模型及处理方法,引入灵敏度阻抗矩阵修正法更新PV节点的注入无功功率,结合辐射型配电网的特点,提出一种基于灵敏度阻抗矩阵修正法的分层前推回代潮流算法.该算法解决了前推回代潮流算法处理PV节点失效的问题,同时适用于含各类分布式电源的潮流计算.最后对含各种类型分布式电源的IEEE 33节点配电网进行潮流计算仿真,仿真结果验证了提出算法的有效性和快速性,并通过不同算例验证了算法的稳定性.     

基于改进粒子群算法的配电网综合运行优化

在无功优化、分布式电源(DG)有功优化和网络重构协同的条件下,以有功网损最小为目标函数、多种电气限制和网络拓扑结构为约束条件建立了配电网综合运行优化模型;针对基本粒子群算法容易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出一种改进的粒子群(IPSO)算法,并将其用于求解配电网综合运行优化模型.结果表明,所建配电网综合运行优化模型能够同时优化补偿电容器投切容量、有载调压变压器变比、DG出力和网络开关状态,从而获得配电网的最佳运行状态.同时,通过IEEE 33节点配电网算例的仿真结果验证了配电网综合运行优化模型的有效性和IPSO算法的高效性.     

改进蚁群算法在含DG配电系统可靠性评估应用

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配电网,使得网络的拓扑结构复杂性增加.使用最小路法能较好的分析此状态下的配电网,并且其计及了分支线保护等三方面的影响,能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况.在传统蚁群算法的基础之上通过使用轮盘赌与自适应信息素挥发系数对其进行改进,改进后的的蚁群算法收敛性大大提高,并通过Matlab验证了IEEE RBTS Bus6系统F4的主馈线可靠性,结果表明该方法能很好的反映DG对配电网的供电可靠性影响,并且能快速分析配电网的拓扑结构,具有很强的实用性.     

含DG配电网潮流算法及在网损分析中的应用研究

分布式电源(DG)在并入配电网以后,由于各种分布式电源数学模型的不同,潮流计算中不能将其简单地处理为传统方法能够计算的PQ节点.本文分析了几种常见的DG模型,针对前推回代法不能处理PV等类型节点的问题,探究了潮流计算中各种节点的转化方法,考虑到PV、PI、PQ(V)型的节点无功功率不是恒定值,利用无功补偿对前推回代潮流算法进行改进.将改进型的前推回代算法在IEEE 33节点系统中进行大量测试,在DG并网以后,系统各节点电压值增大、网损减小,计算结果表明本文研究的DG模型和改进型的前推回代法是可行的,算法具有良好的收敛性能,计算方便快捷.     

基于Google地图 API的典型供电模型实用化配置研究

为提高配电网络的供电可靠性以及转供能力,结合福建地区的地域以及负荷分布特性,在已有供电模型研究的基础上,提出多链式、多三角形以及含链式和三角形的链式群综合供电模型,在谷歌地图API导入地图的基础上生成可视化的供电架构,构建相应的供电模型,分别基于线路容量最大利用率Ωmax分析、面向全寿命周期成本(LCC)的二进制离散粒子群以及Banyan网络构成理念等方法对供电模型进行实用化优化配置研究.实例测试以及现场应用表明,本文的研究及软件的开发应用为配电网的规划提供了科学、合理、可靠的手段和依据.     

基于改进PSO算法的含分布式电源的配电网优化

为了对含分布式电源的配电网进行规划,提出了考虑配网实际运行约束下以配电网网络损耗、电压偏移及DG投资运行成本为目标函数的多目标优化模型.采用基于Levy Flights的粒子群优化算法对所构造模型进行优化,并对33节点配网系统进行仿真.结果表明所建模型是合理的,改进的PSO算法对求解含DG的配电网多目标优化问题是有效可行的.     

适应多元源荷接入的配电网两阶段灵活性提升优化方法

配电网灵活性提升优化过程中易受不均匀电压、强磁场、电流效应等问题的干扰，灵活性提升效果不明显。为了解决上述问题，提出适应多元源荷接入的配电网两阶段灵活性提升优化方法。该方法首先采用瞬时功率平衡算法保证配电网达到三相平衡状态，其次通过无功出力与有功损耗的输出特点实现配电网的无功规划，有效地提高配电网运行质量，降低网损。最后采用多元源荷接入的两阶段提升优化法提升配电网的灵活性，第一阶段基于灵活性三指标与多源源荷供给特性构建灵活性提升优化模型，第二阶段考虑配电网灵活性指标的概率平衡性，并采用线性转换算法对模型求解，完成配电网灵活性提升优化。试验结果表明，所提方法的网损率小，净负荷波动曲线小，计算时间短，配电网分布式电源接入的灵活适应性强。可见通过灵活性优化调度，可以有效提升含分布式电源配电网的灵活性，提高配电网接纳分布式电源的能力。     

适应5G通信的配电网分布式供电恢复策略

针对配电网发生故障后的快速供电恢复需求,提出了一种适应第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology, 5G)的配电网分布式供电恢复策略。该策略通过可靠性模型分析与深度搜索算法为负荷节点发出供电恢复请求提供依据,从而将整个非故障停电区划分为多个独立的转供区域。联络开关节点则根据收到的供电恢复请求集合,以最大范围恢复重要负荷供电为目标,构建转供区域内的负荷优化模型,并将其转换为混合整数二阶锥问题进行求解。停电负荷节点与联络开关节点之间通过多轮信息交换,获得转供区域的供电恢复方案,进而实现整个非故障停电区的供电恢复。最后,通过系统仿真分析,验证了所提分布式供电恢复策略的可行性与有效性。     

含分布式电源的改进配电网随机潮流计算

随着分布式电源(DG)在配电网中所占比重的不断上升,系统面临不确定性增大、网架结构改变等问题的挑战,常规的潮流计算无法应对电网中存在的大量不确定因素.针对这一情况,文中提出一种基于帝国主义竞争算法(ICA)的配电网随机潮流.该方法可以方便地考虑各类拓扑结构、不同DG渗透率以及多个约束条件的复杂网络,且具有良好的收敛性.为了提高算法的寻优能力和收敛速度,在ICA基础上引入克隆进化算子.对改进的IEEE-33配电系统进行随机潮流计算,并与蒙特卡罗仿真法(MCS)比较.结果表明,所提方法具有较高的计算精度和实用价值.     

分布式电源对配电网电流保护影响的语义规则库分析方法

为解决分布式电源(DG)接入传统配电网导致三段式电流保护无法正常工作的问题,提出了一种能判断一般的配网系统中DG接入对电流保护影响的语义规则库分析方法。首先,使用语义规则来设置DG对电流保护影响的校核,每条规则依次刻画了不同短路场景下对应电流保护的Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段正确动作的判定条件:若所有规则按顺序校验通过,则判断DG接入方案不会对三段式电流保护产生影响;反之,保护则可能拒动或误动。然后,提出一种应用该规则库的DG准入容量优化方法,通过规则库生成DG准入容量的约束条件,在保证三段式电流保护可靠动作的前提下,优化多个DG的接入容量使其容量之和最大。仿真结果表明:当DG接入容量在8.19 MV·A以内时,三段式电流保护均可以正确动作,所提方法不仅能准确求解配电网中DG的准入容量,而且操作简单、易于工程实现。