低压微电网采用坐标旋转的虚拟功率V/f下垂控制策略

针对低压微电网线路与传统高压输电线路阻抗比的不同而引起的功率耦合问题,提出一种采用坐标旋转的虚拟功率控制策略。该方法通过坐标旋转正交变换矩阵,实现了功率的解耦控制,对采用下垂控制特性的电压/频率控制进行了改进,提出了新的下垂限幅控制算法。此外专门设计了低通滤波器,以有效降低谐波影响和增加控制精确性。考虑低压微电网孤网时负荷扰动和孤网至联网运行状态的切换,仿真验证了所提出的低压微电网控制器具有良好的适应能力。实验结果表明,该方法在低压微电网环境下能有效实现负荷变化时不同微电源间变化功率的共享,且频率和幅值较为稳定、动态效果好、工程实现简单,提高了系统功率分担的精确性和稳定性。     

考虑自愈功能的配电网多阶段规划方法研究

针对配电网供电可靠性问题,对配电网的多阶段规划方案进行了研究,对自愈控制技术在配电网中的故障前自我监测、发生故障时快速定位、自动恢复供电等功能进行了总结,提出了一种考虑自愈功能的配电网多阶段规划方法,通过遗传算法解决了混合整数非线性问题,并以24节点测试网络为例进行了分析。采用了基于全生命周期成本的规划方案,以总收益最大为目标函数,考虑网络的长短期投资与回报,使规划方案更具经济效益。加入了配电网自愈功能,减少了故障停电时间,降低了停电损失。研究结果表明,含自愈功能的配电网规划方案不仅能提高配电网运行可靠性,且更具经济效益,是一种行之有效的规划方法。     

考虑不同光伏渗透率影响的配电网风险规划研究

针对含光伏电源的配电网规划问题,考虑光伏输出特性受天气影响和因此造成配网潮流方向的改变和产生电压偏差等影响因素,提出了一种考虑不同光伏渗透率和电网运行风险的配电网规划方法。将天气状态大致归为3类,得到3种典型的光伏出力曲线。采用两状态天气模型,用不同天气条件下的线路故障率和光伏出力来表征天气状况对网架线路规划方案的影响,并通过系统切负荷期望值评估了规划方案的运行风险。提出了用于对不同光伏渗透率下规划方案经济性进行了评估的光伏发电投资收益比,综合给出合理的规划方案,并用不同的配电规划系统进行了测试。研究结果表明,光伏渗透率对光伏投资收益比和网架线路规划有重要影响。     

考虑配电网重构的城市多能源配电/气/热网扩展规划

城市多能源配网(UMEDN)处于能源互联网末端,实现UMEDN的协同规划与运行对提升多能量供给的可靠性与经济性至关重要。从能源配送网络的角度出发,提出了融合配电网重构的配电/气/热网扩展规划模型。首先,构建了能源集线器的数学模型;然后,考虑城市配电网、配气网、配热网以及能源集线器的相关约束,通过小时级别时间尺度模拟UMEDN的运行工况,以总成本最小为目标,建立了混合整数二次规划模型。采用所提模型可得到能量源、配送管道及能源集线器的最优建设类型、投运时间以及建设位置。仿真结果表明考虑配电网重构以及能源集线器的UMEDN协同规划能显著提升系统可靠性,降低相关设备的配置容量,减少能量传输损耗,从而显著降低总体规划与运行费用。     

考虑电动汽车配置的主动配电网鲁棒孤岛恢复

主动配电网中包含各种分布式发电、电动汽车、储能设备和柔性负荷,因其在时空上的不确定性给配电调度机构的运维带来了挑战。从故障恢复的角度出发,考虑主动配电网中风光机组出力不确定因素,将电动汽车作为应急调度资源,建立了一个形式为min-max-min的三层鲁棒孤岛恢复数学模型,使得在最恶劣的运行场景下,切负荷量最小,即尽量恢复失电负荷;在求解方法上,使用(columnconstraint generation,CCG)方法将该三层鲁棒优化模型转化为min松弛主问题和max-min子问题,通过迭代和添加可行割、最优割来得到原问题的最优解;考虑到max-min子问题中Distflow潮流模型中的非凸性,利用松弛技术将子问题转换为一个MISOCP规划模型,同时利用对偶理论将max-min子问题转化为单层max问题。最后,通过PGE 69配电网系统验证了所提模型和方法的有效性。     

含分布式新能源的配电网风险规划

针对配电网规划中分布式新能源出力随机性大、规划复杂度高的问题,提出一种含分布式新能源的配电网风险规划模型。该模型以网络综合费用最小为目标函数,通过网络支路负荷容量确定新建分布式新能源出力最大值,综合考虑系统供电不足等网络风险因素,进行含分布式新能源的配电网风险规划。在求解过程中提出一种类比通信网络广播方式修复遗传算法不可行解的方法。通过在含分布式光伏发电和径流式水电站的安徽某地区10 kV网架规划中的实际应用,验证了该风险规划模型的有效性。     

基于混合整数二阶锥的配电-气网联合规划

提出了一种考虑配电网重构及小时级潮流变化的配电-气网(EGDN)联合规划模型。一方面,融入配电网重构来优化系统的运行状态,两网协同规划能发挥不同能源间的互补共济作用,提升系统的可靠性和运行效率;另一方面,所提模型考虑小时级配电网和配气网的潮流方程,以精细化描述系统的运行状态。为了求解该非线性非凸模型,适当松弛原问题,将其转换为可直接求解的混合整数二阶锥规划(MISOCP)问题。仿真结果表明所提规划模型显著提升了系统的可靠性,降低了相关设备的配置容量,减少了能量传输损耗,降低了总体规划与运行费用,证明了MISOCP模型与简单的混合整数线性规划模型相比,更能获得满足实际工程需求的规划方案。