计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法

由于远离大陆,独立海岛上的微网多运行于孤岛模式,不与配电网发生功率交换,微网内部实现电力供需平衡,同时,电动汽车充电需求的接入给孤岛微网的可靠运行带来了影响。提出了一种计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法。首先,通过模拟用户的出行行为建立了基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型,计及风电和储能特性提出了微网运行策略和负荷分块削减策略。其次,考虑电动汽车充电需求,提出了年均充电中断次数、系统平均充电可用性等新型指标,构建了与传统配电网有差异的微网供电可靠性评估体系。最后,对改进的RBTS Bus6馈线F4系统进行了可靠性评估。算例结果表明,微网运行策略和电动汽车充电需求对孤岛微网的供电可靠性影响显著。     

计及微网孤岛运行方式的配电网可靠性评估

提出了一种既适用于传统配电网络,也适用接入分布式电源的微网配电系统的可靠性评估方法。首先,依据微网孤岛运行方式对传统配电网故障分类方式进行了改进;其次,通过研究传统分布式电源与可再生分布式电源的发电特性,提出了各类分布式电源发电概率模型;最后,综合考虑甩负荷与切负荷2种情况,给出了微网孤岛运行时分布式电源对负荷供电的充裕度概率模型,并将其成功运用到含微网的复杂配电系统可靠性评估中。以RBTS-BUS6配电系统为例验证了所提评估方法的有效性。     

计及负荷分级的并网型微网供电可靠性分析

随着微网相关技术的不断成熟,制定完整的微网供电可靠性评估体系已经成为了最为重要的理论研究环节之一。在故障模式分析法和蒙特卡洛模拟法的基础上,提出了一种计及微电源出力随机特性的可靠性指标计算方法,并利用该方法对某算例系统的系统可靠性指标和用户可靠性指标进行了计算。在此基础上,引入负荷分级机制,分析了不同分级方法下用户和微网系统的可靠性指标的变化,并对微网负荷分级模式提出相关建议。     

计及孤岛约束的微网经济优化

提出一种计及孤岛条件约束的微网经济调度模型,并网运行时作为主问题,以微网系统的运行成本最小为目标;孤岛运行时作为子问题,以孤岛期间微网内电源与负荷不匹配度最小为目标,通过电源割集1和负荷割集2联系主问题与子问题,不断修正割集使模型达到经济最优。针对模型中复杂的目标函数及约束条件,利用线性化技术,来加快求解速度,一系列算例说明了所提模型的正确性。     

计及负荷与储能装置协调优化的微网可靠性评估

微网中负荷与储能装置的协调优化是促进可再生能源的利用,提高微网运行经济性的重要手段,但同时将直接改变用户的用电习惯和储能装置的运行特性,进而影响微网的可靠性。本文通过建立负荷与储能装置的协调优化模型,并基于时序蒙特卡洛模拟法,将该模型与微网可靠性评估相结合,实现在微网可靠性评估中计及负荷与储能装置协调优化的影响。此外,定义了新的负荷、储能装置以及微网整体的可靠性指标,对该影响进行定量化评估。通过算例分析,验证了上述模型、方法及指标体系的有效性。计算结果表明,计及负荷与储能装置协调优化影响使得评估更加符合微网的运行实际,对制定合理的微网运行方案,提高其可靠性和经济性具有重要的意义。     

计及电压暂降的配网可靠性评估

该文对计及电压暂降的配网可靠性算法进行了研究,运用改进的支路电流法进行配电网故障前的潮流计算;计算了各种故障下的故障电压和距离的关系;提出一种基于SCBEMA曲线判断敏感负荷是否停运的判据,给出了不同种类用户的电压暂降幅值和持续时间概率曲线;在进行计及电压暂降的配网可靠性指标计算时,用贝叶斯网络计算常规的可靠性指标,结合敏感负荷的停运计算暂降时的指标。该论文所采用的模型是IEEE RTS—6母线测试系统的第5条母线,运用上述方法计算了它的故障域和计及电压暂降时的可靠性指标。     

非计划孤岛下的微电网供电可靠性评估

微电网作为一种新型配电网结构,其最大的特点就在于可以在并网运行与离网运行之间灵活切换。这一特点使得微电网用户可以获得更高质量的电能供应,并且在地震、雪灾、大电网崩溃等极端条件下保证重要负荷的电力供应。文中应用故障树图法建立微电网离网运行模式下的可靠性模型,并用蒙特卡洛模拟法计算固定时间内微电网离网运行故障率,评估微电网在极端条件下的持续供电能力。以实际微电网系统为例,分析微电网各元件对其离网持续运行能力的影响程度,为微电网的架设提供了建议。     

微网孤岛控制研究分析

对微网孤岛方式下的功率进行动态调节,并分析了微网下垂控制策略。通过分析不同微源控制参数设计、微网孤网运行时的紧急控制决策、孤岛运行时跳机组的紧急控制,得出微网运行的控制策略表。结果表明:在孤岛运行,微网内部出现短路故障,迅速切除故障线路时,若储能系统输出功率过大,则应立即采取切负荷措施,切负荷量为功率缺额与热备用裕量之和;在孤岛运行,微网内部出现跳机组故障时,若储能系统输出功率过大,则应迅速采取切负荷措施,切负荷量为功率缺额与热备用裕量之和。     

微网可靠性评估指标研究

微网是充分发挥分布式电源综合效能的关键技术,其可靠性研究在微网应用中发挥了基础性作用,而可靠性指标研究是可靠性评估的先决条件。通过分析微网对可靠性指标的要求,说明仅仅引用配电系统的可靠性指标对微网进行评估分析具有其局限性,必须针对微网特性提出新的具体可行的可靠性评估指标。为此,从微网作为等值电源或负荷体现的特性、间歇性电源出力、储能装置特性、孤岛运行状态以及效益等方面提出了微网可靠性评估指标及其计算方法,并明确了各指标的具体含义。通过算例阐明了所提出的指标能有效反映微网在电源配置、运行状态、可再生电源应用等方面的特性,为微网可靠性指标体系的建立进行了有益探索。     

基于配网拓扑矩阵的供电可靠性评估

传统的配电网供电可靠性算法集中于对系统与负荷整体可靠性的评估,并没有深入研究网架结构对负荷点可靠性的影响。从负荷点主供电路径环节、上下游设备故障影响和负荷点与多电源点的联络情况3方面出发,提出了一种基于配电网拓扑矩阵的供电可靠性评估方法。该方法利用配电网拓扑矩阵,形成了可以量化分析这3个方面对供电可靠性影响的关联关系矩阵,可以快速计算"环节、联络、相互影响"3方面对停电时间的影响,进而准确判定配电网网架结构对供电可靠性产生较大影响的薄弱环节。分析结果可为配电网的可靠性规划提供理论支撑。     

基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法

微网结构中电源功率的随机性、储能装置的应用及复杂的运行控制策略使得微网的可靠性分析异常困难.分析微网常用的两种控制策略,基于不同的原则,制定微网的三种运行策略;建立微网的储能模型及孤岛型微网的输出功率模型;考虑发电容量、网架结构及负荷停运因素对系统可靠性的影响,建立微网内部故障影响矩阵,并给出基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法.通过算例分析可知,对于孤岛型储能微网,该模型及方法能较准确地评估系统可靠性。     

基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法

微网结构中电源功率的随机性、储能装置的应用及复杂的运行控制策略使得微网的可靠性分析异常困难。分析微网常用的两种控制策略,基于不同的原则,制定微网的三种运行策略;建立微网的储能模型及孤岛型微网的输出功率模型;考虑发电容量、网架结构及负荷停运因素对系统可靠性的影响,建立微网内部故障影响矩阵,并给出基于多种策略的孤岛型微网可靠性分析方法。通过算例分析可知,对于孤岛型储能微网,该模型及方法能较准确地评估系统可靠性。     

计及碳排放权交易的微网孤岛运行经济负荷分配

微网孤岛运行为微网提供了更高的供电可靠性和灵活性。碳排放权交易将逐步在中国实施。其有利于提高微网经济性。为了研究碳排放权交易对其影响程度,构建微电源、储能装置及数学模型,建立了微网孤岛运行优化模型,以经济成本最低为目标,运用自适应全局人工鱼群算法,求解微网电能调度方案,并分析其经济性,结果表明,碳排放权交易能显著提高微网经济性。     

主从控制孤岛运行微电网的短期可靠性评估

针对主从控制孤岛运行微电网短期可靠性的时变性和通信系统冗余的动态特性,提出一种基于时变动态故障树的短期可靠性评估方法。首先,定义时变动态故障树,给出动态子树和静态子树的求解过程。再以负荷点供电中断为顶事件,将顶事件划分为直接事件和间接事件,并进行概率计算。在此基础上,计算主从控制孤岛运行微电网的负荷点切负荷概率和系统停电期望值,给出可靠性评估流程。算例分析验证了所提方法的正确性及有效性,评估结果可为主从控制孤岛运行微电网的调度及运行提供一定的依据。     

计及分布式电源的配电网供电可靠性

孤岛是引入分布式电源以后在配电网中新出现的一种运行方式.根据配电网中负荷的重要程度,以等值有效负荷最大为目标函数,建立配电网孤岛划分的模型,并采用深度优先搜索和广度优先搜索技术求解该模型.结合配电网孤岛运行方式,对传统可靠性计算中的最小路法进行改进,使之适用于含分布式电源的配电网供电可靠性分析计算.通过对IEEE-RBTS Bus 6系统的仿真计算,说明本模型的有效性与实用性,计算结果表明,分布式电源合理接入配电网后,可以提高配电网供电的可靠性.     

孤岛微网无功负荷合理分担控制方法

微网中存在多个微源时,负荷能够按照微源容量实现合理的分担,这是微网稳定运行的控制目标之一。由于各个逆变器之间线路阻抗不匹配以及局部负荷的存在等因素,无功负荷很难在各个微源之间按容量实现合理分担。此外,逆变器之间的电压差可能会产生较大环流,从而损坏设备,对系统的正常运行造成不良的影响。针对这些问题,给出了一种基于虚拟阻抗的改进型下垂控制策略来解决。最后在PSCAD软件上搭建微网试验模型,进行仿真验证。仿真结果表明,当逆变器之间线路阻抗不匹配以及局部负荷存在时,该控制方法能够保证无功负荷在微源之间按容量实现合理分担,同时有效地抑制了环流的产生。     

孤岛微网信息物理系统可靠性建模与评估

为考察信息系统对微网可靠性的影响,从信息物理融合的角度提出孤岛微网可靠性建模与评估方法,更细致全面地刻画微网可靠性水平与运行风险。依据孤岛微网信息物理元件交互影响机理,基于马尔科夫过程理论建立了新的断路器元件三状态可靠性模型,为分析信息物理间接作用提供方法;考虑通信网络复杂性和冗余特征,借鉴传统通信网络利用关联矩阵和深度优先搜索评估连通性的方法,建立了基于连通性评价的信息系统可靠性模型;考虑孤岛微网优化运行状态对故障后果分析的影响,运用计及优化运行策略的系统状态生成方法,建立优化模型并求解。在此基础上,基于序贯蒙特卡罗模拟法,提出孤岛微网信息物理融合可靠性评估算法。通过对算例进行仿真测试,验证所提模型和方法的可行性和有效性,研究成果有助于推动微网可靠性评估的进一步发展。     

计及分类需求响应的孤岛微网并行多目标优化调度

孤岛微网优化调度中的源荷协调性非常重要,却常被忽视。针对孤岛微网的运行特点,计及分类负荷需求响应,构建了以系统运行成本及污染排放最小化为目标的微网源荷协调多目标优化调度模型。并引入多核并行运算环境和多种群并行交叉变异机制,构建新型的并行多目标微分进化(PMODE)算法对模型进行高效求解,以调和常规智能算法寻优深度和速度间的矛盾。结合应用结果分析了分类负荷发生转移及削减前后对微网内各分布式电源的出力影响和负荷的峰谷调整状况。表明所提出的孤岛微网源荷协调优化调度模型可有效实现节能减排和提升风光消纳率,并验证了PMODE算法的优越性能。