含非可靠分布式电源的配电网孤岛划分

当大量分布式电源接入电网时,合理的孤岛运行方式可以在配电网故障期间充分发挥分布式电源的潜能,提高配电系统运行可靠性。根据分布式电源的供电特性和配电网孤岛运行的特点,建立了不同可靠性类型的分布式电源联合供电表达式,并根据电力负荷的等级和可控性,在满足各类安全约束的基础上,建立了优先恢复一、二级负荷供电,提升配电网最大供电收益的智能配电网孤岛划分数学模型。该模型全部采用解析性表达,利用数学优化方法求解,最大程度上实现解的最优性。经多个算例的计算结果,证明了所提模型的有效性和实用性。     

基于破圈法的含分布式电源配电网孤岛划分方法

在配电网发生故障时,分布式电源的高渗透率使得配电网孤岛运行成为可能,可显著提高配电网供电可靠性。根据配电网的结构和运行特点,提出一种基于破圈法的配电网孤岛划分算法,将孤岛划分问题转化为求取连通图最小生成树问题。首先将配电网络转化为简化连通图结构,并定义连通图的邻接矩阵,然后通过破圈法来解决孤岛划分问题。算例结果表明,提出的孤岛划分算法适用于环网结构的配电网络,可保证孤岛的持续供电和安全稳定运行,并保证重要负荷优先供电和孤岛范围最大,有利于故障恢复后孤岛模式与并网模式的灵活切换。     

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。     

含分布式电源的智能配电网孤岛划分策略

为保证智能配电网的高速可靠运行,研究了基于Prim智能算法的含分布式电源的智能配电网孤岛划分策略,该算法以求取连通图的最小生成树的方法,求解智能配电网的孤岛划分问题,在配电网发生故障时,及时制定最优的孤岛划分策略,有利于缩小电网故障恢复的停电区域范围和停电时间。文章将该算法应用于IEEE33节点含分布式电源的智能配电网系统中,验证了该智能算法的有效性。     

含分布式电源的配电网孤岛划分方法的研究

基于配电网中含有分布式电源(DG)以及其辐射状的网络特性,提出了一种层次网络分解的配电网孤岛划分方法。该方法将配电网的支路按结构进行分层,形成层次矩阵、层次支路两端的节点矩阵以及层次之间相连的关联矩阵,通过层层删减层次矩阵的支路连接实现自上而下的网络搜索,可以减少网络搜索的复杂度。根据孤岛划分的原则,利用层次网络分解方法,对配电网络进行自上而下的孤岛划分方案搜索,以确定满足约束条件的孤岛方案。IEEE 69节点配网的仿真结果表明,所提出的算法能生成合理的孤岛划分方案。     

含分布式电源的配电网动态孤岛划分博弈模型

以负荷恢复最大化和配电网电压稳定为基础,提出含DG的配电网动态孤岛划分博弈方法。首先将主动孤岛时间内各个时间段的配电网视为不同博弈者,定义了博弈者的策略集合。其次,设计了负荷恢复量、电网网损和开关动作次数评价指标,建立了博弈者在非合作和合作博弈下的收益函数。然后,提出了动态孤岛划分的博弈求解算法,实现了量子粒子群算法在博弈迭代中的优化流程。最后通过基于IEEE33节点系统两种算例的仿真计算,得出不同主动孤岛时间下的孤岛划分策略。案例分析表明了不同的计划孤岛时间对配电网孤岛划分策略的影响,验证了所提博弈模型在孤岛划分策略优化中的可行性。     

含分布式电源的配电网关键负荷保障方法

电网在发生事故后,需要尽可能地保障对关键负荷的供电。对于含有分布式电源(distributed generation,DG)的配电网,利用微网和DG孤岛运行,继续为负荷供电,以减小电网停电面积。为使孤岛能够稳定的运行,提出了考虑DG运行特性的孤岛划分新策略,将尽可能多的关键负荷保障量作为孤岛划分的目标,结合经典的深度优先搜索与二进制组合变异粒子群算法来进行孤岛的优化划分。通过二进制组合变异粒子群算法对每个表示划分方案的粒子进行更新、调节;对每次迭代产生的新粒子利用深度优先搜索算法进行单孤岛功率连通性校验;对于不满足连通性要求的孤岛进行方案编码的调整,最后找出最优方案。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于sollin算法的含分布式电源的孤岛划分方法

将分布式电源(DG)以馈线方式接入的配电网系统化简成含“T”节点的配电网络,以母线节点和馈线为树干,将负荷按权值由小到大顺序加入生成树中.以孤岛内功率平衡条件为约束,利用图论分析法中sollin算法求解最小树,进而实现孤岛的划分.算例分析结果表明;基于sollin的图论分析方法能对含DG的配电网进行快速划分,且有效提高了DG的利用率.     

电力孤岛划分研究综述

电力孤岛运行是智能电网中的一种特殊运行方式。对于输电网而言,在系统危急情况下按最优孤岛方式及时地将互联电网划分成多个能够稳定运行的孤岛系统,既可以避免局部事故扩散引发大面积停电甚至系统崩溃所带来的巨大损失,又使得切机切负荷量最小;对于含分布式发电的配电网而言,优化的孤岛运行方式可以充分发挥分布式能源的潜力,提高配电系统的供电可靠性。文中在总结智能电网最优孤岛划分影响因素的基础上,对该领域国内外相关研究成果进行了全面分析和分类,指出了各类方法的优缺点及关键问题;进而阐述了电力孤岛的最优形成问题的发展趋势及亟待解决的问题。     

基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分

针对传统孤岛划分方法存在的没有合理利用电网拓扑结构、算法搜索性能差等问题,提出了一种基于Dijkstra算法的配电网孤岛划分方法。首先,采用Dijkstra算法得出DG到重要负荷的最短路径,在满足孤岛划分约束条件的情况下,将含有重要负荷的路径划分入孤岛。然后,根据所得孤岛的邻接关系和负荷节点优先级,在孤岛安全稳定运行的前提下,逐步将更多的负荷划入孤岛。该方法能够充分发挥DG的供电能力,并且具有较好的搜索能力,不仅可以在最大程度上保证重要负荷的供电,而且能够有效计及联络开关的作用。最后,通过算例验证了算法可以有效地处理配电网孤岛划分问题。     

分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法

在分布式发电条件下,孤岛可作为提高配电网供电可靠性的一种重要运行方式。为在配电网发生故障时及时制定出优化的孤岛划分方案,提出了孤岛划分算法。该算法利用配电网简化模型,根据孤岛运行时的功率平衡要求以及各种负荷对供电可靠性的不同要求,采取了启发式的搜索策略, 能够在短时间内得到可行的孤岛划分方案。文中还给出了2 个典型的孤岛划分实例。理论和实例分析表明,该算法可在配电网发生故障以后,根据故障前的实际运行情况动态地生成优化的孤岛划分方案。     

计及区域自组网的含分布式电源配电网网架柔性规划

在含分布式电源的配电网中,区域自组网的运行方式和分布式电源出力的随机性对其网架规划提出了更高要求。为此,文中计及分布式电源出力和负荷的随机性,定义了负荷供电恢复率,以此反映在网架规划方案和区域自组网方式下负荷的供电恢复情况。通过将其与分区供电要求、指定接线模式约束和支路潮流、节点电压柔性约束等作为约束条件,建立了以经济性和可靠性为目标的配电网线路开关联合优化的柔性规划模型。在该模型的网架方案可靠性评估中,计及了区域自组网运行方式下分布式电源出力和负荷的随机性对负荷供电恢复的影响,从而使所得的网架规划方案适应分布式电源的广泛接入,充分发挥电网区域自组网能力,突破了传统模型的应用局限。基于实际算例的计算分析验证了该方法的有效性,表明其可为含分布式电源配电网的网架规划提供理论依据。     

Communication-based Adaptive Protection for Distribution Systems Penetrated with Distributed Generators

In this article, a communication-based adaptive over-current protection scheme for distribution systems penetrated with distributed generators is proposed. A communication network between the over-current relays, the distributed generators, and the utility grid is employed to automatically update the settings of the protective relays. Moreover, the communication reliability is increased through the addition of a backup communication system. The proposed scheme has the advantage of operating during grid-connected and islanding modes of operation. The scheme employs two simultaneous algorithms. The first algorithm works when the system configuration is changed due to the connection/disconnection of a distributed generator or the utility grid. The second algorithm efficiently uses the exchanged information between the relays to identify the faulted section and hence speeds up fault clearance. The proposed scheme is tested for difierent fault conditions as well as for different system configurations. The results demonstrated that relay operating times, including the communication delay, are greatly reduced when the faulted section is identified and relay settings are adjusted accordingly. In addition, a negligible time delay was experienced when the backup communication network was put in service.     

含分布式电源的配电网故障紧急恢复与抢修协调优化策略

随着分布式电源的规模化接入,传统配电网故障恢复策略逐渐难以适应实际需要.为此,提出一种含分布式电源的配电网故障紧急恢复与抢修协调优化策略.首先,在故障紧急恢复模型中引入典型负荷时变性需求模型,优先恢复需求度高的负荷.以抢修时间最短和社会经济损失最小为综合目标函数得到故障抢修模型.然后,研究故障紧急恢复与抢修协调优化策略,利用主网与孤岛协调控制进行故障恢复,通过改进粒子群算法得到最优抢修顺序.在抢修过程中,考虑负荷及时变性需求变化,调整故障紧急恢复与抢修最优方案,保证配电网可靠、快速恢复正常运行状态.最后,通过算例仿真验证了所提策略的有效性.     

分布式电源多点接入配电系统的集成保护

针对分布式电源多点接入的配电系统,提出了一种基于暂态极性保护原理的集成保护新方案。暂态极性比较保护是运用小波变换提取故障暂态高频信号的某一频段信息作为故障判断的依据,通过比较暂态高频信号的极性,迅速准确判断出故障位置。将暂态极性比较保护原理应用于配电网集成保护方案中,以母线作为载体构建集成保护单元,利用本地故障信息和相邻保护单元故障信息对母线各出线以及线路两端信号的极性进行比较,从而对母线故障和线路故障进行判断。与此同时,集成网络保护单元提取多点信息,对整体区域暂态信号极性进行综合比较,实现对故障的快速定位与隔离,为本地保护提供后备保护。最后,利用MATLAB软件对其进行了仿真分析,仿真结果验证了此保护方案的正确性和可行性。     

含分布式电源的配电网供电恢复模型及改进贪婪算法

分布式电源及储能系统的并网运行使配电网供电恢复更加复杂。基于功率可控分布式电源及储能系统倍率放电、荷电状态与孤岛运行时间等因素,提出了孤岛运行约束条件及孤岛备用容量模型;提出了以恢复供电负荷最大为目标函数,考虑孤岛运行备用容量约束、无电磁环网运行约束、支路潮流及节点电压约束的配电网供电恢复模型。结合配电网辐射状网络、负荷依次接入的特征,提出了逐步最优的改进贪婪算法,分别以可供电功率最大与线损微增率最小为选择判据,求解故障后配电网网络重构与孤岛划分。通过算例验证了考虑孤岛并网备用容量的供电恢复模型与改进贪婪算法,并对算法效率进行了比较分析。     

计及分布式电源接入的配电网静态电压稳定性评估方法

为研究分布式电源(DG)接入对配电网静态电压稳定的影响问题,推导了能反映配电网各负荷节点电压稳定程度的电压稳定指标,提出了一种针对配电网的负荷增长策略,对DG接入前后全网最薄弱节点以及整个系统的静态电压稳定性进行了定量分析,结合PV曲线探讨了配电网电压崩溃事故的发生机理,对比分析了DG出力波动性较大时,集中接入和分散接入方式对静态电压稳定性的改善效果。所提的基于系统各节点电压稳定指标计算的静态电压稳定性分析方法可对负荷节点电压稳定裕度进行快速排序,并可实现全网薄弱节点的准确定位。DG接入前后的仿真实验结果表明,合理位置的DG接入可有效改善全网的静态电压稳定性。     

考虑孤岛检测盲区的分布的分布式电源准入功率计算

非正常孤岛现象是分布式电源接入配电网络后需要关注的问题之一,会导致众多安全隐患并影响供电质量。针对该问题,首先介绍了现有孤岛检测方案的原理与特点,引入了被动检测法的检测盲区概念,并推导了各种方案检测盲区的计算公式。在此基础上建立了分布式电源最大和最小准入功率的计算模型。最后,结合杭州市电力局的具体配电网络进行了仿真,评估了各种方案的性能,验证了所述公式和模型的有效性、合理性。     

含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护方案

近年来,针对含有逆变型分布式电源(IIDG)的配电网保护受到广泛关注。然而,现有的基于远方信息或就地信息的保护原理都存在着一定的局限性,尤其是IIDG以T形接入方式接于线路上的情况。为此,文中首先研究了IIDG的控制策略及其故障电流输出特性,进而提出了计及控制策略的含IIDG配电网自适应电流速断保护新原理;其次,提出了利用基于IEC 61850通信协议中的制造报文规范(MMS)服务获取IIDG的功率参考值和控制参数的保护实现方案,以较小的经济代价确保自适应电流速断保护在不同的分布式电源出力条件下具有固定的保护范围;最后,基于实时数字仿真(RTDS)和自主研发的保护装置平台,实现并验证了所提保护方案的有效性。