基于优化分区的配电网规划研究及实践

提出了基于优化分区的配电网规划的必要性及其优点,通过分析比较对自由分区法、均一网格法和等负荷分区法等分区规划方法进行了研究。阐述了空间负荷预测法、负荷密度法、弹性系数法等6种分区负荷预测方法及其运用特点。结合某市配电网规划,对优化分区和负荷预测的理论及方法进行了实践,证明优化分区规划方法能够解决大规模城市配电网的规划问题,对国内现代化城市配电网规划工作具有参考价值。     

基于提升可靠性关键措施的配电网规划实用方法

随着配电网用户对供电质量要求日趋增强,提高供电可靠性已成为配电网规划中关注的热点。针对传统电网可靠性规划存在的目标性弱或可操作性不强等弊端,提出一种基于提升供电可靠性关键措施的配电网规划实用方法。结合国内的配电网接线模式及运行、检修特点,建议重点采用"双接入"和"小分段"接线模式。通过实际数据评估和应用分析,验证了该方法可在短期内大幅提升供电可靠性。     

配电网规划中负荷预测实际问题探讨

回顾了数年来近百个实际配电网规划项目和相关文献,从县级配电网和城市配电网规划中的负荷预测两方面,介绍了工程实践中常用的负荷预测方法,指出了实际负荷预测中的难点并提出了对策。对于县级配电网规划中的负荷预测,重点分析了一般负荷与点负荷分开预测的"大用户加自然增长法";对于负荷分布预测,推荐采用基于政府部门用地规划的分类分区法和饱和密度法,并讨论了其关键参数的典型取值和相关软件工具的功能。     

基于负荷点聚类分区的配电网网架规划方法

针对大规模配电网中负荷点众多,一次性考虑所有负荷点的网架规划存在决策变量过多和规划难度大的问题,提出了一种基于负荷点聚类分区的配电网网架规划方法。首先,通过负荷权重改进K-means聚类算法,并对负荷点进行聚类分区;其次,建立连接关系矩阵用于快速计算流过线路的电流和分析联络线位置对故障线路下游负荷转供的影响;然后,建立计及地理因素的年投资和运行总成本最小的主网架规划模型,并用改进的最小生成树算法求解;最后,以年投资和停电总成本最小为目标进行各负荷点分区之间的联络线规划,且根据不同的负荷转供情况采用了不同的停电成本计算方法。算例结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

配电网接线模式研究

在配电网变电站优化布点及网架优化有关理论基础上，进行了配电网规划中接红模式的相关研究，提出了配电网我中配电站布点及其网架和联络线设计的优化模型，着重介绍了高压配电网中的树状接线模式和联络线优化设计方面的研究及其相应程序与基于GS的配电网规划软件包的接口，实现了不同负荷水平变电站布点和网架结构的优化，以及不同变电站故障方式下的联络线的优化，从而配合了整个配电网规划软件包的功以现现，研究是基于高压配电网的，但其所用的算法和方法也适用于其他电压等级的配电网络。     

基于B类分区的高压配电网发展规划研究

针对B类供电分区的地域特点,结合某城市中心区配电网现状,通过网架结构研究及负荷预测,详细分析、总结出了B类分区的高压配电网规划、电网安全性原则、联络线规划、新建工程电网结构及改造工程供电方式等操作细则,深入实践国家相关技术标准,为后续城市配电网规划方案的细化落实提供了全方位参考。     

主动式配电网电源分区布点规划关键技术研究

主动式配电网电源分区布点后网损较大,节点电压稳定性差。鉴于电力系统的现实需求,提出基于遗传算法的主动式配电网电源分区布点规划方法。综合考量网损、网络节点电压的总偏差和投资成本、潮流等关键技术,根据网损最小、投资成本最低、电压稳定性最强原则,建立目标函数,将潮流方程、线路传输功率、节点电压、接入分布式电源的总容量、反向潮流等作为目标函数的约束条件,引入遗传算法对目标函数进行求解,通过搜索寻优的方式找到主动式配电网电源分区布点规划的最佳方案。实验结果证明,与文献方法相比,布点规划技术的网损与规划费用均较低,负荷节点电压较高,增强了节点电压稳定性,综合规划效果好。     

淮安地区高压配电网目标网架规划研究

合理的网架规划对于城市配电网建设具有重要意义。文中首先对现有的接线模式进行分析比较,从可靠性、经济性、适应性3个角度进行研究。可靠性研究电源情况、线路故障影响及操作灵活性,经济性研究建设经济性、运行经济性及单位负荷年费用,适应性研究组网灵活性和资源占用情况。通过分析比较得出各种接线模式的优劣和适用范围,并对淮安地区高压配电网的现状进行分析,指出其存在的问题,结合典型接线模式的分析结果,提出淮安地区高压配网的目标网架将由过渡网架演变为同杆架异路由双电源辐射式接线。     

空间负荷预测在配电网规划中的应用

本文对配电网规划中负荷预测的一种新方法－空间负荷预测的理论和模型作了描述,并尝试用一个实际算例说明空间负荷预测的步骤。     

计及电压不可行分区的配电网无功规划方法

为了高效解决中大型配电系统的无功规划,提出一种计及电压不可行分区的配电网无功规划方法。首先,在电压不可行节点概念基础上,定义电压不可行分区,进而构建配电网无功优化模型。该模型包含无功补偿选址与定容、降损与无功容量优化2个子模型。前者以消除电压异常节点为目标;后者则以降低有功损耗及补偿容量为目标,同时将电压质量作为约束条件纳入目标函数。考虑到无法准确掌握配电拓扑中各节点负荷,定义两种基于系统总负荷的负荷分配模型,研究不同负荷场景对节点电压分布影响。然后,采用改进的引力搜算算法求解无功优化模型。最后,通过对某实际34节点10 kV配电线路进行仿真分析,验证所提规划方法的有效性。     

基于负荷综合权值的配电网孤岛划分策略

提出一种基于负荷综合权值的孤岛划分策略。采用熵值法和最优-最劣法（best-worst method,BWM）对负荷进行评价以得到负荷的客、主观权值,并通过相对熵耦合负荷客、主观权值以进一步求出负荷综合权值;对各负荷相对于不同DG的重要程度进行排序,并依据此排序将负荷纳入DG形成的孤岛中。通过IEEE-69节点配电网系统进行验证,结果表明：所提孤岛划分策略能够有效地保证配电网中重要负荷的供电可靠性并减少了线路损耗。     

配电网负荷预测应用研究

负荷预测是配电网规划和运行的重要组成部分,负荷预测的准确性影响着配电网规划和运行的科学合理性。针对负荷预测工作中预测模型选择和预测流程确定等方面存在的问题,分析了负荷预测的分类情况以及各类负荷预测之间的关系,并在此基础上结合不同规划区域的发展定位和数据特征等因素,给出了不同规划区域的负荷预测思路和流程,从而为负荷预测的实际工作提供参考和借鉴作用。     

含微网的配电网多目标优化规划研究

随着配电网中微网容量的逐年增加,为了增加配电网可靠性并减少线路损耗及重复建设,亟需在规划阶段对配电网的网架结构及电源设置做出一定优化。选取了适用于规划研究的微网模型,提出了配电网规划中最重要的2个目标函数——可靠性及经济性目标函数,并根据配电网规划优化的要求,选取量子粒子群算法来求解该优化问题。将所提出含微网的配电网优化规划方法应用于某地区实例,结果表明,该优化方法可以显著提高含微网配电网的可靠性及经济性指标。     

配电网三相不平衡负荷补偿方案研究

对配电网三相不平衡负荷补偿方案进行了研究,总结了三相不平衡的影响和不平衡度的基本定义,分析了在三相不平衡抑制领域的方案进展以及对应的负荷补偿方法。在有源电力滤波器(active power filter,APF)基础上研究负荷补偿,构造三相四线制下对应的数学模型和控制策略。利用MATLAB进行仿真完成理论到实验的转化,借助于Simulink工具设计展示所需的电路图。通过仿真确定所设计方案可以应用到实际运营操作中,更为有效的缓解负荷不平衡情况,同时,对于功率因数的增大也有较为明显的效果,一定程度也可以降低谐波的影响。     

考虑柔性负荷接入的配电网规划研究综述与展望

分析了当今配电网规划的需求,确立了柔性负荷资源纳入规划的重要作用。从能量互动方式、调度响应方式、用户及设备类型3个角度提出柔性负荷的分类方式与分类结果。针对柔性负荷接入对配电网规划的影响,从负荷预测、电力平衡、规划优化、规划方案评估四大环节分析了现有规划方法的适应性与不足之处,并提出相应的改进思路与建议。最后,围绕柔性负荷建模、配电大数据挖掘与应用等新型关键技术进行了综述,并对未来配电网建设发展趋势进行了总结与展望。     

基于分层分区思想的配电网主次网架结构研究

目前配电网多选用单层辐射状网络结构,于线路末梢设置联络,然而在规划中,通过变电站出线的载流量确定线型的方式将增大该结构的建设投资,降低线路利用率。结合终端节点实际地理信息,提出了一种配电网主次网架构建模式。首先,基于分层分区的基本思想,运用改进K-means聚类算法对供区终端节点聚类分区,定义等效负荷点,通过最短环路法生成主干网架;然后,以线路建设费用最低为目标构建配电网最优潮流模型,完成次级网络模型搭建。主次网络结构可实现按需选取线型的功能,在满足负荷发展模式和电压水平要求的同时降低投资。算例论证了方法的可行性和有效性。     

配电网自适应负荷估计方法

为增强配电网运行的安全性和经济性,提出一种可系统解决配电网在线节点负荷估计的新方法。该方法包含粗略负荷估计、负荷预测和抗差负荷估计3个阶段。粗略负荷估计阶段可使用3种方法来提供粗略的节点负荷估计值;负荷预测阶段使用基于事例模糊神经网络的方法提供节点负荷预测值;抗差负荷估计同时实现了结构空间和量测空间的抗差估计。3个阶段密切配合,形成闭环信息流。该方法可实现长期自适应在线运行,能够为配电系统的监视、控制和管理提供可靠一致的负荷数据集。     

考虑负荷响应的主动配电网孤岛划分

针对主动配电网的用户需求响应展开深入分析和总结,根据负荷重要程度和用户对不同负荷供电依赖度进行分类,提出一种故障情况下的用户供电策略,该策略的核心思想为:故障时相对于热水器、空调等大功率电器,用户对灯光、插座等小功率电器的依赖度更高,对大功率电器采用主动控制以增大供电范围,同时应用电热水器消纳分布式能源的波动。为解决基于负荷主动响应的分布式能源孤岛供电故障重构的综合规划问题,建立优化问题的数学模型,将其转化为有根树搜索问题求解。结果分析显示本文所提孤岛划分方法使得供电范围较普通计划孤岛更大,用户电力满意度有较大程度的提高,对配电网孤岛划分具有一定的指导意义。     

基于最大供电能力的配电网规划理念与方法

为充分发挥配电网效率,提出基于最大供电能力(totalsupply capability,TSC)的配电网规划理念方法。首先,给出TSC规划流程:1)计算TSC和可扩展的最大供电能力;2)负荷与TSC匹配的总量校验与优化调整;3)负荷与TSC匹配的分布校验与优化调整;4)N1校验验证。其次,将常见的配电网建设改造手段按代价从低到高归纳为3大类10种规划措施,并给出这些措施在TSC规划流程中何时采用。其中,负荷分布调整是TSC规划的首选措施,能通过调整负荷在主变和馈线间的分配消纳新增负荷,为此提出一种负荷再分配的优化方法。最后,通过算例演示TSC规划的过程,并与传统规划对比。基于TSC的规划与传统规划先考虑变电容量匹配再进行网络规划的思路不同,其理念是优先通过优化配电网结构及运行方式提升TSC满足负荷,其次再考虑新增变电容量,从而达到充分利用已有网络销纳新增负荷目的,适合目前城市建成区复杂配电网络的规划。