改进PSO的可再生能源接入配电网无功补偿优化

由于风电自身固有的波动和接入配电网时形成的差异,导致风电并网过程中容易出现电网失稳现象.针对风电并网设计了一种改进PSO无功补偿方案.首先对风电接入配电网时的风电场和风机单元功率平衡进行分析,采用STATCOM动态补偿应对风电场出力的时变特性.然后在风电并网模型基础上,将无功补偿转化为多目标寻优问题,从电压偏差、有功损耗与谐波畸变三个角度构造寻优模型,并分别基于有功、无功、电压和电流关系设计了相应的等式、不等式与机会约束.最后对PSO的惯性系数与加速系数进行优化设计,根据分布熵计算动态调整惯性系数,根据粒子密度动态调整加速系数,从而改善PSO的收敛时间与收敛精度.算例仿真结果表明,基于改进PSO的无功补偿能够获得更好的电流质量和网络损耗,明显提高了无功补偿速度,有效保证了风电接入配电网的稳定性.     

计及分布式电源的配电网电压波动特性研究

针对分布式电源出力的波动特性会使配电网发生电压波动变大等问题,在对分布式光伏和分布式风电输出功率特性进行分析的基础上,研究了分布式电源并网对配电网电压波动影响的相关原理;利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了包含分布式电源的配电网仿真实例模型。对配电网在不同容量、不同并网位置的分布式光伏和分布式风电作用下的电压波动情况进行仿真计算,获得了计及分布式电源的配电网电压波动特性相关规律。     

计及风力发电的配电网动态无功优化研究

风力发电的随机性增加了配电网无功优化的困难程度,在对风力发电随机特征进行分析的基础上,以配电网总有功损耗最小为目标,建立了计及风力发电影响的配电网动态无功优化数学模型,并将改进后的退火蚁群算法应用于该优化模型的求解。建立IEEE33节点配电网系统仿真计算实例,通过与其它优化模型及方法的对比分析验证了本动态优化模型及蚁群求解方法的有效性和优越性。本研究成果可为风力发电在配电网的接入及其无功优化提供有效的技术指导和参考。     

低压配电网谐波特性及网损影响分析研究

为了了解低压配电网的谐波特性,及其对配电网网损的影响问题,采用等值电阻法对城市居民区和商业区的低压配电网网损进行了计算,最终得到网损计算结果。考虑到城市用电需求较大,研究以城市居民区和商业区的低压配电网为对象,通过对谐波特性的探究,计算了二者的网损。结果表明,居民区配电网以低次谐波为主,其中低压配电网谐波电流功率损耗最多的是线性负荷功率损耗,其次是总谐波功率的损耗,损耗最少的是中性线损功率,并且三次谐波对居民区的配电网网损影响最大。商业区配电网谐波波动范围与电压、电流成正相关。由配电网的网损结果可以看出,低压配电网的网损受谐波干扰较大。研究验证了等值电阻计算网损的有效性。通过对低压配电网谐波特性的分析,有利于对谐波进行治理,为供电单位制定配电网降损方案提供一定参考。     

基于光纤荧光的配电网高压开关柜隔离触头温升实时监测

现有的温升监测方法在传输信号时对干扰信号的排除效果较差，导致监测误差较大，为此，基于光纤荧光设计了配电网高压开关柜隔离触头温升实时监测方法。计算光纤荧光损耗，获取每根光纤的特定损耗系数；基于荧光损耗模型降低信号干扰，将最小提取值代入到随机干扰信号中，建立荧光损耗模型；转换实际温度值与寄存器温度值，设计配电网高压开关柜隔离触头温升实时监测算法。对比实验数据显示，在四种温升监测方法中，所提方法的误差在常见的温度区间内均小于0.03。由此可见，基于光纤荧光的配电网高压开关柜隔离触头温升实时监测方法较其他温升监测方法精度更高。     

基于阻抗式电气距离的配电负荷中心计算方法

本文提出采用阻抗式电气距离计算方法，求解一个时间断面下配电网的负荷中心。具体做法是基于潮流计算结果，在电源注入功率、电源电压、网络损耗和负荷总量不变的前提下，将配电负荷求和构建等效负荷，在电源与等效负荷间建立一条虚拟线路，此线路损耗等于潮流求解的配电网总损耗，根据稳态功率传输原理求解虚拟线路阻抗和等效负荷电压。此虚拟线路阻抗就是电源到负荷中心的距离。准确的负荷中心将对配电网重构、无功优化调度和经济运行等配电网在线优化运行技术产生积极地推动作用。     

绝缘材料的介质损耗角在线检测方法研究

介质损耗因素在线检测中受到各方面因素的限定，包括系统频率波动、谐波及噪声干扰。传统的测量方法计算量大，且受环境干扰下无法保证测量的精度。通过对三角卷积窗和全相位数据处理性能进行分析，提出了一种双卷积窗全相位数据预处理的方法检测介质损耗角，同时改进相位角校正算法。该算法能够准确提取基波相位角，计算出介质损耗角。通过仿真与几种经典方法对比，该算法具有较高的检测精度，受上述因素影响较小。     

计及分布式电源接入的三相不平衡配电网无功优化研究

分布式电源输出功率具有的波动性特征增加了三相不平衡配电网无功优化的复杂程度。针对分布式电源接入后三相不平衡配电网无功优化变的更加困难的问题,在对分布式光伏和分布式风电输出功率特征分析的基础上,建立了计及分布式电源接入的三相不平衡配电网无功优化模型,模型的求解则采用提出的改进退火蚁群法。通过与其它方法在建立的含分布式电源IEEE33节点三相配电网系统的无功优化对比分析,验证了本优化模型及求解方法的具有的优势。本优化模型及方法可为含分布式电源的三相不平衡配电网无功优化提供有效的技术指导。     

基于动态检测技术的配电网输电线网损评估

通过直接估计输电线路电阻实现配电网电线网损评估功能,存在难以精准把握的问题,因而提出了将配电网输电线最高允许温度转化为有功功率损耗的限制,从而确立输电线短期热定值的方法。以输电线路热平衡方程中环境参量作为状态变量,根据输电线有功功率损耗与电阻、温度的的耦合关系,推导出输电线有功功率损耗变化的微分方程,以此建立系统的量测方程;同时,考虑热平衡方程式参数变化的迟缓性,建立状态变量空间表达式;继而,依据输电线有功功率损耗变化率,采用卡尔曼滤波的方法,实现对状态变量的估计。由此,完成了配电网电线网损评估的功能,为配电网输电线短期最大电流运行方式是否可行提供了解决依据。以贵州省凯里某地区220kv配电网输电线的实测数据为例,验证了本文方法的可行性与有效性。     

基于改进OPA模型的配电网综合停电风险评估方法

配电网综合故障往往是由连锁故障导致,加大了配电网综合停电风险评估的难度,因此提出基于改进OPA模型的配电网综合停电风险评估方法。建立基于直流潮流的改进OPA模型,模拟配电网连锁故障,以提高配电网综合停电风险评估;以风险价值、条件风险价值、负荷损失期望值为综合风险评估指标,利用改进OPA模型模拟配电网连锁故障,计算评估指标值,根据评估指标值完成配电网综合停电风险评估。实验证明：该方法可有效评估配电网综合停电风险,风力会提升停电风险;在不同线路改造力度与初始负荷水平时,该方法均可有效评估配电网综合停电风险。     

基于BP神经网络模型实现配电网络损耗优化的研究

配电网络损耗是关系到电网正常运行的关键,如何对配电网络损耗进行优化是目前亟待解决的技术问题。论文针对无功补偿设备辐射状配电网存在的网络损耗问题,提出了一种优化方案。根据辐射状配电网体系结构的特征,提出基于BP网络模型理论进行计算配电网络损耗的方法,该方法能够映射、处理任意复杂的非线性关系,数据处理精确、及时,并根据计算的结果,提出基于遗传算法优化网络损耗的方案,通过搜索最优解,有针对性地优化损耗问题。根据数据比对,论文提出的方案优化效果较好,具有一定的实用价值。     

拉曼光谱快速鉴别品牌药与仿制药的研究

本文用拉曼光谱结合随机森林法很好的区分了相同药品不同厂家之间差异,为拉曼光谱用于快速区分仿制药和品牌药奠定基础。选用了1个品牌药厂家和6个仿制药厂家生产的卡托普利片作为实验研究对象,经过截取拉曼波长范围、光谱平滑、背景扣除、中心化等预处理,优化参数后,用随机森林法和主成分分析投影判别分别建立分析模型。计算结果表明:随机森林法所建立的分类模型可以区分卡托普利片的品牌药与仿制药厂家间的差异性,结果优于的主成分分析降维后不同主成分数下的投影判别分析效果。因此结合随机森林法能为拉曼光谱在药品快检中的高效、快速、无损分析提供有力保障。     

神经网络在配网电能损耗预测中的应用研究

配网馈线和节点较多、负荷的多变,使得配网中的技术线损和管理线损分析预测困难。本文结合等值电阻法理论线损计算模型、BP神经网络、广义回归神经网络GRNN模型,对配电电网线损、电能损耗进行分析与计算,将理论应用到区域实测负荷数据和电量数据的分析中,分析了S区域线损率、线损和电能损耗,计算出了配电网电能损耗各元件所占的百分比。测试结果表明,BP模型对线损预测的均方误差为2.71;并在此基础上,考虑配电网变压器等损耗,利用PSO-GRNN模型对配电网的电能损耗进行预测,配网电能总损耗预测的均方误差为0.36,为区域电能损耗分析和降损工作提供了关键状态参数。     

基于改进粒子群算法的配电网重构策略

针对有源配电网对安全可靠性的要求较高,而现有的配电网重构算法精度低、速度低的问题,提出了基于蛙跳分组思想的自适应惯性权重的全信息简化粒子群算法。首先,从降低网络有功功率损耗、提高电压稳定性、均衡馈线负荷三个角度考虑,建立配电网多目标数学模型;然后,通过基于Pareto支配原则,采用模糊隶属函数的标准化满意度将多目标转化为相同量纲、同一属性、相同数量级的单目标,弥补加权法带有主观性、量纲不统一的弊端;最后,为保证种群多样性,避免随机初始化产生大量不可行解,结合蚁群优化（ACO）算法随机生成树和改进粒子群算法制定出一种针对含分布式电源（DG）的多目标配电网重构策略。通过对含DG的IEEE33节点配电网系统仿真验证,实验结果表明,与标准粒子群优化（PSO）算法相比,该重构策略寻优效率提高了41.0%,与重构前相比,该重构策略降低配电网有功损耗41.47%,降低电压偏移指数57.0%,改善系统负荷均衡度31.25%。该重构策略有效提高了寻优精度,提高了寻优速度,从而提高了配电网运行的安全可靠性。     

基于大数据分析的差异化投资增量配电网的效益预测方法

配电网的效益具有差异性,为了提高配电网的效益预测水平,提出了基于大数据分析的差异化投资增量的配电网效益预测方法。建立了差异化投资增量配电网效益评价的指标分析模型,采用大数据分析方法进行差异化投资增量配电网效益分析。结合特征空间重构技术进行差异化投资增量配电网效益的分布式特征序列重组,提取差异化投资增量配电网效益分布特征量。采用关联规则挖掘方法对分布特征量进行效益优先性评价,利用模糊相关检测方法进行配电网效益分布大数据的抗干扰处理。对提取的差异化投资增量配电网效益分布特征量采用神经网络学习方法进行配电网的效益预测,构建效益分布的差异化因子,实现基于大数据分析的差异化投资增量配电网的效益预测。仿真测试结果表明,采用该方法进行差异化投资下的增量配电网效益预测准确性与灵敏度较高,可靠性较好。     

基于细菌觅食算法的分布式电源配电网重构研究

分布式电源由于可以降低网损,在节能减排与可持续发展中发挥着巨大的作用,如今越来越受到人们的重视。而配电网重构已经不再是单一考虑开关的开闭组合的优化,还必须考虑分布式电源的影响。文章根据配电网自身特点对细菌觅食算法进行了改进,提高了其效率,建立了系统网络损耗的目标函数,并进行了仿真验证。     

风电接入对配电网电流保护的影响研究

风电接人会改变原来配电网的结构以及故障电流的大小、方向等,进而影响配电网阶段式电流保护的正确动作.针对这个问题,首先分析变速恒频双馈风力发电机的数学模型以及控制策略,在RTDS/RSCAD下对其运行特性进行仿真研究,并建立了包含双馈风力发电机的10kV配电网仿真模型.通过仿真分析对原有电流保护的影响,改变风电的接入容量做进一步实验.仿真结果表明,风电接人配电网后,线路的电流保护的动作与风电的接人容量以及故障位置直接相关.     

基于弃风惩罚的电力负荷经济调度研究

随着风电装机量逐渐增多，传统弃风惩罚方案无法灵活配置风电消纳，为了降低风电场运营成本，提升风能利用率，提出一种基于弃风惩罚的风火互补方案。首先以风电场的出力稳定性和预测精度来评估其发电便捷性，从而得到风电场的权重系数，将权重系数与分段弃风惩罚成本系数相结合，建立综合弃风惩罚模型；构建考虑经济调度的火电弥补风力波动模型；最后利用改进的二进制量子粒子群算法(BQPSO)对虚拟电厂进行负荷分配、仿真。实验证明，综合弃风惩罚模型可以合理减少弃风，抑制反调峰现象，降低风电场管理难度，提升电力系统运行的经济性和安全性，改进的BQPSO算法与其它算法相比，风能出力分配频繁波动的问题有很好的改善，系统反应更快且煤耗量更低，对多源互补日内发电计划的编制也具有指导意义。     

基于静止无功补偿装置的配电网经济运行优化

配电网络在分配无功补偿总容量时，忽略了对补偿位置的电压约束，导致配电网有功损耗占比较高、配电线路功率因数较低。提出基于静止无功补偿装置的配电网经济运行优化方法。根据配电线路无功潮流和网损下降值，确定静止无功补偿装置补偿位置，选取功率因数、线损、运行电压、补偿当量4个运行经济指标，计算指标运行最优时的无功补偿总容量，将配电网无功负荷平衡、补偿容量极值、补偿位置电压极值作为约束条件，合理分配无功补偿总容量，最小化有功损耗，获得最大无功补偿经济效益。选取有15个补偿节点的10 kV城市配电网，设置对比实验，结果表明，设计方法降低了有功损耗占比，提高了配电支路功率因数，相比三种经典方法，配电网网损值最低，减少了电能损失费用。     

分布式风力优化配置与线路损耗及电压稳定研究

考虑了分布式能源接入对电压稳定性和线路损耗的影响,针对配电系统电压稳定性和线路损耗问题深入研究,提出了一种基于混合整数线性规划(MILP)的分布式风力配电模型,为高效整合可再生分布式能源提供支持。为了最大化配电网中可再生分布式风力接入的多目标技术效益,考虑了优化运行、实施自适应功率因数控制(PFC)方案及OLTC分接头运行,针对含风电的分布式电源优化配置问题,提出一种新的辐射状配电系统LPF公式,并与一般潮流模型进行验证。案例研究表明,所提出的优化模型能够有效提高电压稳定性并降低线路损耗,从而推动可再生能源在配电网中的普及。