基于蚁群算法的配电网谐波量测点优化配置

谐波量测点的优化配置能有效提高配电网谐波状态估计的可观性和准确性。结合配电网特性,确定配电网量测装置配置原则,基于配电网拓扑数学模型计算系统状态的可观性。综合考虑配电网的节点状态可观测度和冗余度建立谐波量测点优化配置的数学模型,提出应用蚁群算法求解达到同一优化目标的多种量测配置优化方案,为规划设计结合现场实际情况择优选择。算例分析结果验证了该算法的有效性,PMU配置位置的优化减少了节点冗余度,增加了可观节点数目。     

基于有限测量信息的加权最小二乘法在配电网状态估计中的应用

为了适应测量装置数量受限的配电网控制的需要,提出一种基于有限测量信息的配电网状态估计方法.模型中将区域配电网节点电压幅值和相角作为状态变量,测量节点电量、负荷规划数据分别作为实际测量量和伪测量量,利用加权最小二乘法权重参数的合理配置保证模型的合理性并求解.通过对英国某区域配电网实例仿真计算,结果表明:本文状态估计模型能够根据有限测量量进行网络全节点的状态估计,且平均估计误差满足实际应用要求;同时,定性描述了测量点数量、估计初值与状态估计误差的关系,为进一步探索测量点优化配置和最优状态估计求解奠定基础.     

一种新型配电网络负荷相平衡策略

为降低配网三相电流不平衡度,综合考虑配网系统中各节点的负荷曲线特征,以配电网主变的三相电流不平衡度和网络节点平均压降为优化目标函数,建立了配电变压器长效三相平衡优化换相模型,采用生物地理学优化算法对模型进行求解,并通过IEEE34节点配电系统对三相平衡优化换相模型进行测试.研究结果表明:该方法改善了配电网主变的三相电流不平衡问题,有效降低了配电网输电线路的压降.     

基于自适应核密度的含PET交直流混合配电网状态估计

围绕如何提高含电力电子变压器(PET)的交直流混合配电网状态估计的精度问题,本文考虑PET不同控制方式下的端口量测特性,提出了基于自适应核密度的交直流混合配电网状态估计新方法,并分析了PET不同控制方式下局部量测配置对状态估计精度的影响规律.首先考虑量测中可能存在的坏数据以及交流部分网络的三相不对称特性,构建了基于自适...     

基于Holt-Winter超短期负荷预测的配电网状态估计算法

针对配电网实时量测数量的不足,提出一种基于Holt-Winter模型进行超短期负荷预测的配电网动态状态估计算法.该方法首先利用Holt-Winter模型进行超短期负荷预测,然后把配电网中的原始数据与预测值进行三次样条插值,从而获得负荷的伪量测值,将此伪量测输入到状态估计模块中,实现了系统状态的实时跟踪预测.通过英国标准配网系统(UKGDS)中16节点模型的仿真结果表明,该算法提高了配电网状态估计的精度,具有一定的现实意义和理论价值.     

针对光储并网的中低压配电网分层优化控制策略

为解决大规模分布式能源并网导致配电网运行产生波动,以及传统配电网中低压层的控制策略相互独立,仅依靠配电网功率信息实现单层控制,其电压控制效果已经逐渐不能满足负荷侧需求的问题,通过分别建立配电网中压层集中式控制模型,低压层分布式控制模型,提出中压层集中式-低压层分布式的分层协调控制的方法研究了如何提升含大比例光伏及储能系统接入的配电网的稳定性,优化控制策略。结果表明：通过二阶锥优化算法与CPLEX求解器运算,得出调控指令并传递至相应节点,通过能量流、信息流、控制流的多流联合作用实现优化控制,实现减少线路损耗,提升配电网稳定性的优化目标。可见中压层集中式-低压层分布式的分层协调控制策略的有效性。     

配电网中分布式储能系统的优化配置

大量分布式电源接入配电网会给配电网的安全和经济运行造成严重影响,而分布式储能系统是解决上述问题的有效方法之一。针对配电网中分布式储能系统的配置问题,提出了一种基于电压偏移量的方法,从改善电压的角度深入研究储能系统的最佳选址及经济性最优配置。首先,分析了分布式储能系统改善节点电压稳定性的机理,并用电压偏移量作为分布式储能装置选址的依据;其次,以配电网的运行成本最小为目标构建了储能容量优化模型,并采用遗传算法求解;最后在IEEE-11节点配电网络模型上进行了仿真分析。研究结果表明:所提方法充分考虑了配电网的电压特性,有效提高了储能装置对配电网电压的支撑水平,同时使主动配电网中储能的总年成本降低,提升了经济效益。     

量子粒子群算法在配电网多时段动态重构中的应用

针对配电网负荷随时间不断变化的情况,提出了一种配电网多时段动态重构新方法。该方法以配电网有功损耗最少和开关操作次数最少为综合优化目标函数,构建多目标动态重构模型,采用开关环路矩阵与节点分层判别方法快速消除无效解,采用整数型环网编码策略大幅降低变量维数。针对该复杂模型的求解,提出了一种更适合求解配电网动态重构的整数编码型量子粒子群优化算法,对其进行有功网损最少化的时段初步划分,并在初步划分的基础上进行开关操作次数最少化的时段二次优化,进而确定最优重构方案。通过对IEEE33节点系统进行动态重构,验证结果表明本文所提方法合理、有效。     

主动配电网三相电压优化模型的线性化技术探讨

三相主动配电网的优化调度实质上是一个求解非凸的混合整数二阶锥非线性规划问题,缺乏严格高效的求解方法。本文采用二阶锥松弛技术将其中的三相潮流方程进行了凸化松弛,将一个非凸非线性规划问题转化为由一系列线性不等式和线性等式组成的线性规划模型。以扩展的标准IEEE 33节点三相测试系统构建算例,采用青海省某地区一天12个时刻的负荷数据和光伏预测数据进行了验证。静态优化的结果表明:二阶锥形式的潮流方程利用线性多项式拟合之后得到的电压值和原始二阶锥的结果高度一致,验证了这一线性化方法的可行性;动态优化的结果显示:线性规划模型中引入储能装置、分布式电源、静止无功补偿装置、分组投切电容器组的优化调度策略,电压变化率在2%之内,最大网络损耗仅有0.07 MW,最大松弛误差在6×10~(-6)之内,表明基于上述线性规划模型的主动配电网动态优化的可行性、精确性和有效性。     

低压配电网三相负荷不平衡优化模型的研究

构建低压配电网三相负荷不平衡优化模型,应用粒子群智能优化算法进行求解,确定各单相负荷用户的最优接入相序,据此提出科学有效且经济的三相负荷调整方案。实例分析表明,所提出的优化模型和求解方法是可行的,在换相成本最低的同时,低压配电网三相负荷不平衡度由优化前的17．75％降至1．923％。     

基于遗传算法的中压配电网开关优化投资模型

本文针对电网中压配电网中开关的投资进行研究,通过分析开关的类别,进行开关的优化配置,从而提高配电网的可靠性和经济性。首先对国内外中压配电网建设进行简单描述,从定性和定量的角度来分析中压电网中开关的投运和设置,建立数学模型,再将遗传算法运用到中压电网开关设计中,从而计算出最优的方案。     

油田配电网的谐波分析与集中治理

通过对油田配电网谐波源的调查和频谱分析,提出了一种基于网路结构的谐波集中治理方法。首先建立了系统各次谐波的节点导纳矩阵,求解对应的灵敏度矩阵,并运用灵敏度矩阵寻找配电网中配置各次谐波滤波器的候选位置。然后采用改进遗传算法对滤波器进行优化配置,在保证网络各节点谐波电压含量和总谐波畸变率符合谐波标准以及滤波器安全可靠运行的前提下,使得全网滤波器的投资费用最少。实例分析结果表明,提出的无源滤波装置的最优配置方法有效,给出的谐波治理方案能够有效地抑制网络中各节点谐波电压的畸变。     

考虑重构和分布式电源无功特性的主动配电网多目标日前调度

主动配电网的优化调度方案是配电网经济运行的核心,本文提出一种考虑配电网拓扑重构和分布式电源无功特性的主动配电网日前调度方案,建立配电网经济运行成本最小和系统网络损耗最小的多目标优化模型.该方案在资源优化配置时,考虑拓扑结构的改变对资源调度结果的影响,并且充分利用分布式电源的无功特性,尤其是常被忽视的风机和光伏的无功支持能力.通过该优化调度方案可确定配电网一天内各时段分布式电源的最优有功和无功出力、可中断负荷的参与量以及对应的各时段最优拓扑结构.该优化模型为非线性优化问题,采用万有引力搜索算法进行求解,最后通过修改的PG&E－69节点系统进行仿真验证.     

考虑综合经济性的风光配电网储能优化配置

在配电网中配置储能系统可以有效缓解风光接入对配电网产生的影响,提升对风光的消纳能力、减少电压偏差等,而储能接入的位置和容量不同会对配电网产生不同的影响。首先分析储能建设过程中的主要费用,考虑基于分时电价下的网损成本和峰谷差收益,以年综合成本、配电网的日节点电压偏差和最小为目标,建立配电网储能选址定容模型,采用改进多目标遗传二代算法（Improved Multi-Objective Nondominated Sorting Genetic Ⅱ Algorithm,INSGA-II）对模型进行求解,利用改进理想点决策法（Improved Ideal Point Based Decision,IIPBD）来选取最优配置方案,最后在IEEE-33节点模型中对方案进行验证,仿真结果表明,使用INSGA-II算法进行求解时最终决策出的储能配置方案实现了成本最小,并且显著提升了电压的稳定性,验证了改进后算法的优良性和本文所提出的储能优化配置方案的有效性。     

递归搜索与遗传算法融合的终端优化配置方法

提出了基于递归搜索与遗传算法融合的终端配置优化方法,该方法以各负荷点为起点在含有配电终端的配电网进行主回路搜索和子回路搜索,搜索同时依次判断当前故障对负荷节点的供电可靠性的影响并累加停电时间.通过构建选择算子的选择条件,将递归搜索可靠性计算方法与遗传算法深度结合,能够快速求解配电终端优化问题,易于在计算机上编程实现,且能够在只修改网络基本参数的前提下,得出不同配电网的终端配置的最优方案.算例以不同的平均供电可用率指标作为约束,分析不同约束下的终端配置方案和经济效益,验证了所提算法的有效性.     

基于相量测量单元优化配置的配电网谐波状态估计研究

随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重。谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果。相量测量单元(PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计。然而目前PMU价格较高,如何进行合理的优化配置保证全网谐波状态可观,同时提高谐波状态估计的准确性,是亟待解决的问题。文章首先构建了以PMU经济配置和谐波状态估计精度最高为目标的PMU优化配置模型,并提出一种改进二进制粒子群-遗传混合算法用于求解。随后在实时仿真器中搭建IEEE14节点模型,选用均值插补法以及Vondrak滤波法进行数据处理并分析了优化所得多种PMU配置场景对谐波状态估计的影响。结果表明,文章所提算法从减少投资成本及降低谐波状态估计误差角度考虑,能够给出合理的PMU配置方案,有助于支撑工程决策。     

基于电气距离分区的配电网动态无功优化

为解决含分布式电源的配电网动态无功优化问题,考虑不同时刻日负荷以及分布式光伏、风电的出力水平不断变化,以节点电压是否越限为判断依据设计了2种优化方案。在多目标无功优化模型的基础上,若节点电压越限,通过节点之间的电气距离、联通情况以及区域直径对配电网进行快速分区处理,根据分区结果,调节电压越限区域内分布式电源的无功出力,利用改进差分进化算法进行局部无功优化,输出Pareto最优解;若节点电压不越限,对配电网整体进行无功优化求解,调节分布式电源的无功出力,获得Pareto最优解。通过算例分析验证了本文所提算法和优化方案的可行性。     

配电网在风险状态下的重构优化方法

为了达到配电网重构策略多目标优化的目的,采用随机权重的方法来构建目标函数。为了满足配电网在不同运行状态下的不同重构目标,各指标在目标函数中的权重会根据电网的运行状态动态调整。为解决二进制粒子群优化(binary particle swarm optimization,BPSO)算法求解速度慢的问题,提出了改进型BPSO算法。改进型算法可以将处于风险状态的设备快速转移到供电线路末端,从而提高系统的稳定性。最后,以IEEE 33节点系统为例进行仿真验证,将改进型BPSO算法和已有的3种算法进行对比,验证了改进算法具有计算时间短、网络损耗小、最大供电能力高等优点。     

兼顾经济品质的配电网分布式光伏承载能力评估方法

为了量化评估高比例分布式光伏接入配电网所产生的综合影响,本文提出一种兼顾经济品质的配电网分布式光伏承载能力评估方法。首先,从分布式光伏并网特性、分布式光伏利用特性和配电网适应性3个方面,构建配电网承载能力综合评价指标体系;然后,综合考虑光伏接入量和经济品质,建立光伏并网容量优化模型,并根据分布式光伏不同开发需求,形成不同并网容量接入方案;最后采用状态空间评价方法对配电网分布式光伏承载能力进行综合评估。通过对IEEE33节点配电网进行仿真分析,结果表明所提承载能力评估方法能够全面客观地反映配电网对于分布式光伏的承载能力。     

一种配电网Zbus潮流算法

针对Zbus高斯算法处理配电网PV节点能力弱、计算量大,忽略平衡节点的三相不对称问题,提出一种新的配电网Zbus潮流算法.该算法从基于叠加原理的改进Zbus算法出发,用补偿法处理PV节点,对网络方程进行虚实部分解,得到简单的雅克比矩阵;通过引入内电势节点来处理平衡节点处的三相电压不平衡问题.算例分析表明该算法计算速度快,收敛性和稳定性较好,克服了Zbus高斯算法的弱点.