基于Forney式因子图的主动配电网状态估计

实时准确的运行数据是实现主动配电网在线运行分析与智能化控制管理的基础。为了解决配电网实时量测不足带来的估计结果不理想的问题,依据通信领域的置信传播(BP)算法,提出一种基于Forney式因子图的主动配电网状态估计方法。考虑到具体用户量测的稀缺性及分布式电源运行时受气候影响的随机性,该方法首先通过历史负荷曲线获得先验分布,为配电网建立了统计学的计及光照辐射度及风速的Forney式因子图模型,然后利用BP算法全局推理变量节点及因子节点双向传递的本地置信度和状态信息,来获得各状态变量的边缘分布。通过对某地区11节点配电网系统和IEEE 33节点配电网系统进行仿真,表明了所述方法具有良好的实时性且在配电网实时量测不足的情况下也有较理想的估计结果。     

基于脉冲神经网络伪量测建模的配电网三相状态估计

为了给配电网管理系统提供全面准确的实时数据,配电网三相状态估计显得尤为重要。针对当前配电网量测信息不足,提出了基于脉冲神经网络(SNN)伪量测建模的配电网三相状态估计。该方法首先将实时和部分历史支路功率量测输入SNN进行伪量测建模,然后由高斯混合模型生成相应的量测误差,最后进行基于加权最小二乘法的配电网三相状态估计。理论分析和算例验证表明,所提模型不仅能够在正常通信时有效提高配电网状态估计精度,而且能在通信故障时保证估计精度在合理范围内,进而为配电网的运行控制提供参考依据。     

基于深度神经网络伪量测建模的交直流混合配电网交替迭代法状态估计

当前配电网状态估计面临的一个突出问题是实时量测数量不足,难以实现全网可观性。为了给配电管理系统提供准确的基础数据,提出一种基于深度神经网络伪量测建模的交直流混合配电网交替迭代状态估计方法。首先,建立电压源换流器的稳态模型和混合配电网的实时量测模型;然后,利用历史量测数据对深度神经网络进行离线训练,建立负荷节点注入功率的伪量测模型;最后,对交流区域和直流区域进行交替迭代状态估计,在交替过程中区域间交换VSC支路状态量的估计值,保证了边界状态量的一致性。算例测试结果表明,所提方法能在实时量测覆盖率低的情况下,准确估计混合配电网的状态值。     

基于深度神经网络伪量测建模的交直流混合配电网交替迭代法状态估计

当前配电网状态估计面临的一个突出问题是实时量测数量不足,难以实现全网可观性。为了给配电管理系统提供准确的基础数据,提出一种基于深度神经网络伪量测建模的交直流混合配电网交替迭代状态估计方法。首先,建立电压源换流器的稳态模型和混合配电网的实时量测模型;然后,利用历史量测数据对深度神经网络进行离线训练,建立负荷节点注入功率的伪量测模型;最后,对交流区域和直流区域进行交替迭代状态估计,在交替过程中区域间交换VSC支路状态量的估计值,保证了边界状态量的一致性。算例测试结果表明,所提方法能在实时量测覆盖率低的情况下,准确估计混合配电网的状态值。     

基于GPRS/CDMA技术构建的配用电侧通信平台

配用电侧计量遥测自动化管理系统是电力营销重要的技术支持系统,该系统建设的核心问题是传输通道问题.针对配电网地理位置分散、采集点多、数据量少、准实时性要求的特点,数据采集通信网络采用成熟的GPRS/CDMA无线公网实现,以APN(Access Point Name)专线方式与无线网络运营商连接.阐述通信平台搭建的总体方案,论述配用电数据传输方面的关键技术,结合企业的实际使用情况,对通道运行情况进行统计分析.     

Load reallocation based algorithm for state estimation in distribution networks with distributed generators

In this paper is proposed a novel branch flow and weighted least square (WLS) based algorithm for state estimation in three phase distribution networks with distributed generation (DG) units. The basic formulation is simplified by the use of radial property of distribution network and later will be extended to meshed networks. Unmonitored (or partially monitored) loads are initially estimated from normalized daily load profiles (NDLPs) with lower weights (treated as the pseudo measurements). Also, the different types of monitored, partially monitored, or unmonitored DG units are included in state estimation. Their initial power outputs are calculated on the basis of external inputs, such as wind, sun and water inflow forecasts etc. (depending on DG unit type) or by normalized daily generation profiles (NDGPs) obtained from historical generation data. The pseudo measurements obtained by Initial Load/Generation Allocation are re-adjusted additionally by Optimal Load/Generation Reallocation procedure to fit real-time measurements inside WLS-based state estimation. The results and practical aspects of the proposed methodology are demonstrated on two real-life distribution networks.     

A Review of Active Management for Distribution Networks: Current Status and Future Development Trends

Abstract

Driven by smart distribution technologies, by the widespread use of distributed generation sources, and by the injection of new loads, such as electric vehicles, distribution networks are evolving from passive to active. The integration of distributed generation, including renewable distributed generation changes the power flow of a distribution network from unidirectional to bi-directional. The adoption of electric vehicles makes the management of distribution networks even more challenging. As such, an active network management has to be fulfilled by taking advantage of the emerging techniques of control, monitoring, protection, and communication to assist distribution network operators in an optimal manner. This article presents a short review of recent advancements and identifies emerging technologies and future development trends to support active management of distribution networks.     

含微电网的电力系统状态估计研究

分布式电源的接入不仅改变了电网的潮流分布和拓扑结构,而且使微电网系统的状态估计面临新的挑战。基于有限的实时量测和包含分布式电源节点的伪量测提出微电网状态估计量（MGSE）,并分别采用改进的传统加权最小二乘法（WLS）和粒子群智能算法（PSO）对微电网进行求解。利用Matlab对一典型欧洲低压微电网系统的状态估计进行仿真,验证了该估计量能准确地描述系统的状态,并比较了两种算法的优劣,为含微电网的电力系统预测控制和性能优化提供了基础。     

A fault segment location method for distribution networks based on spiking neural P systems and Bayesian estimation

With the increasing scale of distribution networks and the mass access of distributed generation, traditional centralized fault location methods can no longer meet the performance requirements of speed and high accuracy. Therefore, this paper proposes a fault segment location method based on spiking neural P systems and Bayesian estimation for distribution networks with distributed generation. First, the distribution network system topology is decoupled into single-branch networks. A spiking neural P system with excitatory and inhibitory synapses is then proposed to model the suspected faulty segment, and its matrix reasoning algorithm is executed to obtain a preliminary set of location results. Finally, the Bayesian estimation and contradiction principle are applied to verify and correct the initial results to obtain the fnal location results. Simulation results based on the IEEE 33-node system validate the feasibility and efectiveness of the proposed method.     

考虑分布式电源和电动汽车集群调度的配电网络重构

随着分布式电源和电动汽车等灵活性电力资源大量接入配电网,对系统安全可靠性提出了更高要求。提出一种考虑分布式电源和电动汽车集群调度的配电网络重构方法,以提高系统可靠性和经济性。在考虑电压偏差的基础上,以故障停电损失成本作为衡量电网可靠性的经济性指标,对网络拓扑结构进行重新构建。首先以线路的开关状态、电动汽车充、放电状态及功率为决策变量,建立以综合成本最小为目标的配电网络重构模型;然后针对配电网络重构模型,采用共生生物搜索算法进行模型求解;最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

基于智能电能表数据的配电网状态估计

含有可再生能源与需求响应资源(demand response resource,DRR)的配电网系统需要精确的状态估计,以进行实时控制和调度。配电网状态估计通常依赖于智能电表的测量,但测量设备的增加不仅对通信成本要求高,同时还会导致控制问题的高复杂性。针对这些问题,提出一种低压配电网所需智能电表实时数据的分析方法及其在状态估计中的应用。同时讨论了测量值组合的作用,以减轻状态估计问题中由于大量数据产生的计算压力。通过实验验证了方法的有效性。     

深度学习辅助的区域交直流配电网区间状态估计

针对区域交直流混合配电网中实时量测覆盖率低、量测误差分布具有不确定性的问题,提出了基于深度神经网络(DNN)伪量测建模的交直流配电网区间状态估计方法。该方法首先对DNN进行离线训练,然后将实时量测数据和电压源换流器控制的变量值作为DNN的输入特征,建立伪量测模型;接着,在实时量测更新时,利用已训练好的DNN快速生成伪量测;最后,对伪量测和实时量测的不确定性采用区间形式建模并进行区间状态估计,进而准确监测交直流系统状态。算例仿真结果表明,所提方法能够避免对量测误差的概率分布进行假设,并且能够在低冗余量测配置或量测缺失时,准确获得交直流配电网状态变量的上下界信息。     

主动配电网与输电网协调调度与阻塞管理

针对主动配电网优化调度的研究局限于配电网内部而未考虑与输电网关系的问题,提出了一种计及阻塞管理的输配电网协调优化调度策略。定义了主动配电网的广义投标函数和对外调节裕度作为输、配电网间协调媒介,对系统进行优化调度,通过潮流计算判断输电网的阻塞支路,在阻塞优化中考虑主动配电网中分布式电源的可调度性,利用节点对线路的灵敏度系数进行阻塞管理,消除线路阻塞。上述问题采用改进的粒子群优化算法解决。利用改编的IEEE30节点系统进行仿真实验,验证了所提输配电网协调优化策略与阻塞管理方法的有效性。     

一次配电网无线通信方式专项性能测试分析

针对国内现有部分地区供电局采用通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)无线通信技术来实现配电网数据传输所带来的安全性、可靠性和实时性较低的问题,阐述GPRS无线通信系统的特点和结构组成;以广东电网公司在2010年中秋节期间进行的1次配电网GPRS无线通信方式的专项性能测试为...     

基于PLC的10kV配电网管理系统

介绍了一种基于电力线通信的配电网管理系统。该系统利用10 kV电力线作为传输介质实现了监控中心与配电监测终端之间的通信,具有实时性强、可靠性高和运行费用低等特点。分析了配电网管理系统的总体设计方案并描述了作为配电网管理系统关键部分的PLC通信单元的构成和关键技术、通信协议的制定以及监测终端的硬件构成。该系统可以在监控中心实现对本地设备的远程实时监测和管理。     

配电网分布式控制实时数据的GOOSE over UDP传输方式

分布式控制是智能配电网实现广域保护、控制应用的重要方式,报文的实时性是影响分布式控制性能的关键因素。文中在分析配电网分布式控制应用对通信的要求基础上,对现有的快速报文传输方式进行了比较,提出了基于用户数据报协议(UDP),用通用面向对象变电站事件(GOOSE)机制传输实时报文(GOOSE over UDP)的方案,可实现快速报文在广域网传输。通过试验平台对该方案的传输性能进行了测试,测得配电终端之间传输延时最大不超过10 ms,满足配电网分布式控制应用的需求。     

Voltage Regulation at Sites With Distributed Generation

In some large industrial sites, generator groups are operated through interconnectors. At such sites, the management of the power flows across the network can be problematic, specifically in situations where the availability of local generation cannot always meet the diverse load demand in that area. This problem will be illustrated by a case study. Under these conditions, the use of an interactive power system state estimation model is critical for managing the supply of real and reactive power to the distributed loads across the network. One aspect of this control implies that voltage levels at key nodes across the network must be adjusted to influence the contribution of reactive power from the generation under varying load conditions. Embedding such a function in a power management system will be discussed. This paper describes how a power system state estimator is used to apply adaptive settings to network voltage control systems that can also operate in ldquostand-alonerdquo mode to provide a robust level of voltage stability. Other issues concerning the use of distributed generation are discussed with respect to voltage levels and state estimation.     

分布式发电环境下的嵌入式电力负荷管理系统设计与实现

把分布式电源作为一个可控负荷,通过设计新型嵌入式管理终端,将传统的电力负荷管理终端和新的分布式电源监控相结合,把分布式电源纳入配电网自动化系统的负荷管理,并实现分布式电源和负荷的本地监控。设计并完成嵌入式管理终端和本地监控中心的软硬件开发:接入点测控单元以DSP TMS320F2407为核心,实现对接入点的遥测、遥信、遥控、网络通信等功能;嵌入式管理终端以AT91RM9200处理器为核心,包括下层通信、上层通信、负荷管理、远方抄表、电能量分析、发电管理、分布式电源接入点管理等功能模块;本地监控中心软件分为前置处理、实时数据服务、历史数据库以及人机交互界面。通过搭建实验测试平台证明该系统满足可靠、规范的通信、控制管理,与现有系统兼容等需求。     

联网分布式发电系统规划运行研究

分布式发电（DG）与输电网联合供电成为电力系统发展趋势。输电系统与DG联合供电的规划、运行分析对满足可靠性条件下的经济供电尤为重要。文中针对远离发电中心、与输电系统弱连接的配电系统,为了满足负荷增长要求,以DG投资费用和向输电网购电费用最小为优化目标,分别对输电网正常运行且价格固定、考虑停运状态和实时电价3种典型输电网情况下联网DG系统进行规划。通过应用启发式算法,得到了各种情况下系统最优供电方案。根据不同情况下系统运行性能分析,定量讨论了输电网停运、实时电价以及可再生能源随机发电对分布式电源类型、容量等规划运行结果的影响,优化结果体现了联网DG系统联合供电优势。     

无源光网络和工业以太网交换机技术在配电网分布式控制中的应用研究

根据配电网分布式控制业务的特点及对通信系统的要求,采用光纤通信方式,给出无源光网络（Ethernet passive optical network,EPON）和工业以太网交换机技术用于配电网分布式控制的解决方案,并对系统实时性要求进行分析计算,给出工程应用中具体设备及时延需求估算系统最大节点数量的关系式;最后,将该关系式用于配电网自动化实时传输时延要求和IEC61850标准中面向通用对象的变电站事件（generic object oriented substation event,GOOSE）报文传输延时要求的计算,计算结果表明2种技术均满足系统实时性要求。