最优孤岛划分下含分布式电源配电网可靠性评估

随着智能电网的建设,大量分布式电源引入配电网后,配电网的供电情况发生了很大的变化,对其故障自愈策略也越来越重视。本文在计及风、光伏发电和负荷功率的随机性的基础上,建立最优孤岛划分模型,找出配电网各负荷点的可靠性指标的计算方法,并使用蒙特卡洛对配电网可靠性进行求解。最后通过对IEEE-RBTS BUS 6系统进行分析,验证对含DG配电网采用最优孤岛划分的意义和其对系统可靠性评估的影响。本文从供电可靠性的角度,对含DG配电网的孤岛划分进行分析,为全面地评估含DG配电网供电可靠性和配电网故障自愈策略的制定提供了一定的理论依据。     

考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估

韧性用于评估在遭受严重冲击后的系统性能的维持和恢复能力,是智能电网的重要性能指标之一,文中提出了一种考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估模型。根据不同等级台风灾害造成的配电网设备故障率分布函数及不同等级台风灾害的发生概率,同时考虑集中型、分散型、集中分散型3种常见故障设备分布方式,生成台风灾害影响下的配电网设备故障场景集合;评估各场景在"灾害发生—网架重构—灾区复电"全过程中配电网保证负荷供电的能力,并通过吸收率、适应率和修复速率3个综合指标来对韧性进行量化描述。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,详细介绍了韧性评估的建模和计算过程,验证了该模型用于评估配电网韧性的可行性。     

计及负荷重要程度的含DG配电网可靠性评估

受DG出力和负荷波动性的影响,当孤岛内供电不足时,应根据负荷重要程度进行负荷削减。针对现有的负荷等级划分方法没有对负荷重要程度进行量化,难以对同级负荷进行比较的问题,本文提出了一种负荷重要程度的综合评估方法,并在此基础上进行含DG配电网可靠性评估。首先,建立了衡量负荷重要程度的指标体系;然后通过改进序关系分析法,采用主客观相结合的方式确定各指标的权重,并计算负荷的重要程度综合评估值,量化负荷的重要程度;最后,进行计及负荷重要程度的含DG配电网可靠性评估。以IEEE-RBTS仿真系统为例,说明了本文方法的有效性和实用性。     

分布式电源并网对配网馈线供电能力的影响分析

针对当前缺乏评估分布式电源DG接入对配电网馈线供电能力影响的有效手段的问题,提出一种基于分布式电源置信容量角度的评估方法。首先基于自回归移动平均ARMA模型和小时晴空指数分别建立了风光的随机出力模型,采用全年时序模型叠加随机正态分布模拟负荷。其次应用场景削减技术提高配电网可靠性计算效率,进而基于等可靠性原则提出了考虑网架故障的DG置信容量的求解流程,并从该角度提出了定量计算馈线供电能力增量的算法。最后结合IEEE-RBTS算例分析了馈线负荷、负荷曲线与DG出力相关性以及DG接入位置和容量对馈线供电能力的影响。结果表明选择DG接入负荷曲线与其出力相似度较高的馈线,以及优先规划DG以适当容量接入馈线末端有助于提升馈线的供电能力,延缓配网改造升级进程。     

基于配电网节点边际容量成本和时序特性的分布式电源规划

配电网的边际容量成本表述了负荷的增加或分布式电源(DG)接入配电网中引起供电设备所需容量的变化,从而引起的供电投资成本的变化。本文针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行计算,并根据实际情况考虑LMCC的变化,将DG效益评估分为用户自备DG和电力部门DG配置。重点讨论电力部门DG配置情况下多类型DG选址定容的规划,并考虑了多类型DG和负荷的时序特性。最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,利用粒子群算法进行了考虑时序特性的DG规划,并验证了模型和方法的合理性。     

考虑荷储动态特性时序降维的配电网剩余供电能力评估

随着储能和分布式能源渗透率的不断提高,剩余供电能力评估亟需考虑储能调节和分布式能源的动态特性,为此,提出一种考虑荷储动态特性时序降维分析的剩余供电能力评估方法.采用模糊C均值聚类技术建立负荷动态时序聚类模型,并对储能的动态特性进行建模分析;通过定义工作点时间断面的降维提取方法,将含荷储时序特性的二维动态配电网转换为以聚类中心负荷峰值时刻的负荷集合表示负荷状态的一维静态剩余供电能力评估问题;基于现有的剩余供电能力评估模型建立含多工作点时间断面剩余供电能力的安全边界,进而准确计算配电网的剩余供电能力,同时考虑新增用户负荷差异化影响,并以剩余供电能力系数进行修正.算例分析验证了所提方法的可行性与有效性.     

含DG的主动配电网供电路径优化的研究

含分布式电源(distributed generation,DG)的主动配电网供电路径优化可以提高配电网运行的经济性和可靠性,并达到平衡负荷的目的。不确定性的DG出力、负荷的描述及求解是研究的难点。文中引入区间数以描述DG出力和随机负荷的不确定性,建立了以区间数表示的网络损耗为目标的主动配网供电路径优化模型;在Ybus高斯迭代潮流方程的基础上结合区间分析建立了区间潮流计算模型,对区间的加减法引入仿射运算有效地克服了区间运算过于保守的问题;最后,结合邻域搜索以及克隆选择算法提出了求解上述模型的优化方法,以实现考虑多种不确定因素下配电网供电路径的优化。算例分析验证文中所提方法快速性和有效性。     

基于盲数模型的含分布式电源配电网供电能力评估

分布式电源(DG)的接入使配电网供电能力的评估工作变得更加复杂。文中主要研究DG并网后对配电网供电能力的影响,通过判断矩阵法建立电网中不确定因数的盲数模型,提出了基于盲数理论的供电能力评估指标,并结合重复潮流法用以评估含DG的配电网供电能力。最后,算例对比分析验证了该方法的可行性和必要性。     

含分布式电源的配电网供电可靠性评估方法研究

配电网接入分布式电源后部分区域稳定性会下降,但是含有DG电源的配电网是多电源供电系统,在网络出现故障或者检修时启动分布式电源供电可以起到提升可靠性的作用。根据负荷点容量大小和负荷重要程度将不同负荷划分不同的等级,给等级赋予一定量的权值,设定负荷容量和负荷权值的乘积作为目标函数,按照DG供电路径搜索目标函数的最大值,得出DG电源的供电区域。基于风力发电和光伏发电分布特性,建立DG供电概率模型,考虑到负荷接收DG电能的随机性,将供电的概率考虑到供电过程进行可靠性指标计算。比较未接入DG电源和接入DG电源的配电网的可靠性指标,结果表明配电网接入DG以后可以提升网络的可靠性。     

保证重要负荷不间断供电的配电网储能规划方法

以台风灾害为例提出了保证重要负荷不间断供电的配电网储能规划方法。首先,基于配电网韧性量化,给出了配电网应急响应期间内的年综合失负荷成本模型;其次,为描述灾害的时空特性以及灾害攻击造成的线路故障不确定性,构建了多阶段多区域配电线路故障状态不确定集;最后,考虑规划决策集、多阶段多区域配电线路故障状态不确定集和系统运行集,建立了以线路加固年投资成本、储能配置年投资成本和年综合失负荷成本最小为优化目标的两阶段鲁棒优化模型,并采用column-and-constraint generation (C&CG)算法求解。以IEEE33节点配电网算例和广东某地区实际电网算例仿真分析,结果表明所提规划方法具有较好的韧性提升效果和经济效益,能够有效保证灾害期间重要负荷不间断供电。     

计及天气的分布式电源对配电网可靠性的影响

分析了分布式电源(DG)的接入和恶劣天气对配电网供电可靠性的影响。建立了考虑天气作用和DG接入后配电网的可靠性计算模型,以经济效益最大化为目标函数进行DG孤岛划分,并对传统的最小回路法进行改进使之适用于计及天气和DG的配电网供电可靠性分析计算。分别对既无DG接入也不考虑天气影响、只考虑DG影响、只考虑天气影响、同时考虑DG和天气影响四种不同方案的负荷点、馈线和系统可靠性指标进行计算并对比。计算结果表明,恶劣天气对配电网可靠性影响极大,考虑天气后配电网可靠性降低,DG的合理接入能提高配电网的可靠性,综合考率气候和DG的影响的配电网可靠性能更准确地反应实际,证明了该方法和模型的有效性。     

基于二次锥优化的辐射状配电网静态电压稳定裕度计算

负荷裕度计算是评估配电网静态电压稳定性的有效手段。结合辐射状配电网的特点,提出了基于二次锥优化方法的负荷裕度计算方法。在建立含DG辐射状配电网负荷裕度计算数学模型的基础上,通过变量代换将该模型向锥优化标准形式转化,实现负荷裕度优化模型的快速计算。以IEEE-33节点系统作为算例,将二次锥优化方法与传统连续潮流法比较,验证了负荷裕度的二次锥优化模型的正确性以及二次锥优化方法的高效性。     

含分布式发电的配电网检修负荷转移方案

分布式发电(DG)的接入对配电网的规划和运行产生了深远影响,由于DG的存在,配电网检修负荷转移方案有了更多的选择。文中通过对DG运行方式和负荷转移优化问题的研究,给出了制定含DG的配电网检修负荷转移方案的3条原则,并建立了相应的数学模型。该模型以降低供电企业综合检修成本为目标,包括降低供电企业额外购买的DG电量费用、售电损失和开关操作费用,并在传统负荷转移模型约束条件的基础上增加了其他约束,保证利用可再生能源发电的DG以最大发电能力上网发电和保证利用化石能源发电的DG至少按照正常发电计划发电,以反映DG对负荷转移方案的影响。仿真结果证明了所提出的模型的正确性和有效性。     

计及相关性的含分布式电源配电系统可靠性评估

为了分析风速、光照强度和负荷间相关性对配电系统可靠性的影响,提出了一种计及相关性的含分布式电源(distributed generation,DG)配电网可靠性评估模型。首先,采用秩相关系数矩阵、拉丁超立方抽样技术和Cholesky分解建立了样本抽样方法,该方法能有效处理非正态分布随机变量的相关性以及非线性相关关系。然后,提出了基于孤岛稳定运行概率修正传统可靠性指标的方法,将传统配电网可靠性评估与含DG配电网可靠性评估有效结合,以提高评估效率。最后,通过算例定量分析了相同类型DG、不同类型DG、DG与负荷相关性强度变化对孤岛稳定运行概率以及配电系统可靠性指标的影响,验证了所提模型与方法的合理性。     

考虑DG时序特性及EV时空特性的配电网规划

分布式电源(DG)出力以及电动汽车(EV)充电的不确定性给配电网规划带来巨大挑战。首先,利用季节场景与时段划分法构建DG和常规负荷时序特性模型;其次,利用蒙特卡洛模拟法和交通起讫点分析法构建EV充电负荷时空分布模型;最后,基于2个模型得到的配电网各节点各时刻的DG出力、不同类型常规负荷及EV充电负荷,以配电网运营商年收益最大为目标函数,充分考虑网架新建、网架替换和DG选址定容等因素,构建考虑时序特性含DG和EV的配电网机会约束规划模型,并采用蒙特卡洛模拟嵌入双种群协同进化遗传算法的方法对模型进行求解。以某配电网为算例,验证了所提模型和算法的合理性和有效性。     

计及微电网中可再生能源间歇性影响的配电网可靠性评估

为分析微电网中可再生能源分布式电源(DG)的间歇性对供电可靠性的影响,运用马尔科夫方法在计及负荷重要性的多个负荷水平下建立由间歇性DG和储能装置组成的微电源的输出功率多状态模型,根据该模型和微电网孤岛运行时的功率平衡关系,提出微电网中每个负荷点的微电源输出功率的两状态模型。基于微电源两状态模型,提出一种含微电网的配电网可靠性评估方法和评价微电源持续供电能力的新指标。算例验证了所提方法的可行性和有效性。结果表明,微电网网内用户的供电概率得到提高,但在计及DG出力间歇性时,用户的平均停电次数指标有恶化的趋势;合理配置储能装置的容量及最大出力,能改善间歇性DG出力对微电网用户持续供电能力的不利影响。     

含分布式电源的配电网的供电恢复技术研究综述

本文总结了含DG的配电网的供电恢复的国内外研究现状,分别从DG对配电网供电恢复起到的作用、含DG的配电网的网络描述方法以及网络简化方法、含DG的配电网供电恢复的策略、含DG的配电网供电恢复问题的数学建模与优化求解方法、含DG的配电网供电恢复的控制方式以及时变情况下含DG的配电网供电恢复等多个方面进行论述。在概述含DG的配电网的供电恢复的研究现状的基础上,展望了下一步值得继续研究的问题和方向。     

以提高供电可靠性为目标的主动配电网负荷转供优化方法

分布式电源(distribution generation,DG)在配电网的大量接入,形成主动配电网(active distribution network,ADN),对配电网的规划调度运行产生了深远影响,特别是给配电网应急恢复带来新的问题。针对这个问题,提出一种面向主动配电网的故障状态下的负荷转供模型,有利于提高供电可靠性和经济性。首先,根据可控能力对DG进行分类,并提出利用可控DG发电来恢复对越限负荷供电的策略;其次,提出负荷转供优化模型,综合考虑了DG发电和配网重构来降低供电企业综合负荷转供成本;再次,提出一种基于图论的重构配网放射性快速判断方法,能够为遗传算法快速产生可行解并排除不可行解的干扰;最后,仿真算例结果显示,提出的模型和方法在计算速度、迭代次数上优于现有研究方法,且可增加DG的额外发电和降低网损。     

基于台风场景模拟的配电网架空线路薄弱环节辨识方法

为降低台风造成的配电网负荷和经济损失,需对配电网架空线路的薄弱环节进行辨识。首先,考虑台风预报信息及其不确定性,利用Batts模型刻画台风登陆后风场各点风速及其衰减过程;然后,基于电杆风荷载与抗弯强度的关系建立电杆与线路故障率模型;同时,综合考虑线路故障频率及供电负荷重要程度定义线路脆弱度指标,并采用层次分析法确定指标中各因素权重;最后,提出一种台风场景下基于蒙特卡罗法的配电网架空线路薄弱环节辨识方法。典型算例结果表明,以所提方法确定的线路薄弱环节作为加固配电网混凝土电杆、分配应急发电车的依据,可有效降低台风灾害下配电网负荷和经济损失。     

考虑分布式电源的配电网优化规划

分布式电源（DG）的发展给配电网络规划带来了新的挑战。考虑负荷增长,从供电公司的角度,以DG接入投资、线路投资以及电网有功损耗最小为目标函数,建立了配电网节能减损的规划模型,充分利用配电网正常运行呈辐射状网络的特点,采用启发式方法对含DG的配电网进行规划,通过模糊评估算法分析了DG接入对配电网运行带来的影响,进而引入协调系数,对目标函数进行优化。算例计算结果验证了所提出的模型和算法的有效性。