间接与直接考虑配电网的2种负荷模型对比研究

针对间接考虑配电网络的传统负荷模型（CLM）和直接考虑配电网络的综合负荷模型（SLM）,从几个方面对2种负荷模型作了比较。对2种负荷模型初始化,结果表明本质上是一致的;确定负荷模型的参数,结果表明SLM不能采用单一的参数确定方法,总的综合电抗是可以唯一辨识的,应采用统计综合法先确定等效配电网线路阻抗、再采用总体测辨法确定其他重点参数：通过实际电网的实测结果比较了2种负荷模型的参数,结果表明CLM模型的综合电抗基本上小于SLM模型的综合电抗,可是电动机比例大小关系不确定。     

考虑配电网络的综合负荷模型可辨识性分析

为更全面、准确地描述配电网络和电力负荷的结构,已有文献提出了考虑配电网支路的综合负荷模型。文中分析了该模型参数的可辨识性,获得明确结论,即已知配电电抗或电阻、或者已知两者之比时,参数是可辨识的。通过仿真算例和实测数据验证了理论分析结果的正确性。     

考虑配电网络综合负荷模型的参数确定

综合负荷模型(synthesis load model,SLM)考虑了配电网络的影响,可较完整地模拟负荷与配电系统,更符合实际电力系统负荷的情况。针对该模型,该文提出采用统计综合法与总体测辨法相结合的方法来确定该模型的参数。重点研究通过统计综合法获得配电网等值参数后,利用总体测辨法确定综合负荷的参数。提出只辨识重要参数的辨识策略,而将其他参数直接用其典型值代替。某电网实测参数结果表明,上述方法是有效的,所得配电网电抗与电动机定子电抗之和平稳,电动机定子电抗和负载率较平稳,电动机比例和惯性时间常数变化明显。     

考虑配电网络的感应电动机负荷模型聚合方法研究

通过对考虑配电网络的感应电动机聚合方法进行理论研究，提出了一种新的感应电动机聚合方法：根据感应电动机的空载和转子堵转2种状态计算聚合感应电动机电气参数，根据配电变压器和配电线路消耗功率计算配电网系统电抗。通过对湖南长沙榔梨220kV变电站所供配电网络的等值分析，表明该方法是有效的、可行的。     

考虑频率特性的感应电动机负荷模型的对比研究

以往主要研究负荷的电压特性,很少研究频率特性。而在小电网或者薄弱电网频率可能有明显变化,所以需要研究电力负荷的频率特性。给出考虑频率特性的五阶电动机负荷模型和新三阶实用电动机负荷模型,提出两种负荷模型的参数辨识方法,通过蚁群算法辨识其中的重点参数。结合仿真算例,分别对比考虑和不考虑频率变化时的五阶电动机负荷模型、新三阶实用电动机负荷模型,还对比了两种负荷模型。根据新疆电网的实际扰动数据,对考虑频率特性的必要性进行了校验,结果表明,考虑频率特性所得参数辨识结果更精确、拟合效果更好,考虑频率特性时五阶电动机负荷模型效果更好。     

考虑配电网络的负荷聚合方法

负荷模型对电力系统仿真与控制具有突出影响。针对传统负荷聚合方法只能考虑同一母线下静态负荷、感应电动机负荷聚合的不足,提出了一种考虑配电网络的负荷聚合方法。该方法首先根据配电网络的节点电压方程消去联络节点,只保留负荷节点;根据聚合前后配网有功、无功损耗相等的原则,由保留负荷节点电压与简化后的网络导纳求出等值配网阻抗。再由等值配网阻抗与供电点的电压与注入电流求出虚拟母线电压。然后将负荷移置到虚拟母线上。最后根据电动机的机电模型,将虚拟母线上的电动机负荷聚合为一台电动机负荷;静态负荷聚合为一个综合静态负荷。由于考虑了配网阻抗的影响,聚合模型较好地保存了配网的综合负荷模型特性。有功、无功拟合误差较小。算例表明,该方法能够提高仿真精度。     

负荷建模技术的研究现状与未来发展方向

分析了负荷模型对电力系统计算结果的影响,对国内外负荷模型的研究动态进行了综述。详细介绍了目前用于电力系统负荷建模的2个主要方法——统计综合法和总体测辨法,分析了其特点并总结了其应用情况。最后结合最新研究进展指出了下一步需要研究解决的问题。     

一种含燃料电池发电系统的广义综合负荷模型

基于MATLAB/Simulink仿真工具并运用总体测辨建模的方法,研究燃料电池发电系统对配电网侧综合负荷建模的影响。通过对暂态过程中燃料电池发电系统的动态运行特性分析,将燃料电池发电系统看做一个功率消耗为负的广义动态负荷,并采用二阶微分状态方程建立其动态行为的数学模型,进而提出用感应电动机并联燃料电池和静态负荷的广义综合负荷模型来等效描述含燃料电池发电系统的配电网侧综合负荷特性。对3种典型运行方式下系统受到不同的扰动强度进行仿真分析,验证了所提出的广义综合负荷模型的有效性、内插外推能力和参数稳定性。     

考虑不可测负荷分支接入的配电网自适应差动保护

为降低不可测负荷分支接入对配电网保护的影响,提出一种基于线路两侧电流相似性的差动保护方案。首先,分析了含不可测负荷分支的有源配电网在不同故障位置下线路两侧电流特征。在此基础上,利用欧式距离对线路两侧电流的相似性进行计算,以此实现制动系数随故障位置自适应地修改。利用PSCAD仿真软件对本方案进行验证,结果表明在不同容量的不可测负荷分支接入下,本文方案中的制动系数在区内故障时减小为0,区外故障时增大为0.87,确保电流差动保护能够正确动作,避免了不可测负荷分支对配电网保护的影响。     

考虑可控负荷的含分布式电源配电网短时故障供电恢复

通过支路数组元素的有效组合形成恢复方案,并利用负荷相对适应度和风险度指标引导恢复方案优化过程。通过合理投切可控负荷充分利用故障后剩余电源容量,在保障重要负荷供电的同时,尽可能恢复更多失电负荷。同时,将馈线间联络线和分布式电源在非故障失电区进行供电孤岛划分,并实现协调恢复。针对分布式电源和备用联络线在初始孤岛划分方案形成时存在的独立性和在优化过程中的关联性,引入包括信息层、执行层、设备层和协调层的多代理系统,进行并行计算、协调优化。采用69节点算例进行仿真,仿真结果验证了方法的正确性和有效性。     

计及风速与负荷相关性的配电网重构方法

风速与负荷均受多种气候因素影响,二者具有一定相关性,因此对含风力发电的配电网进行随机潮流计算和配电网重构时应计及二者相关性的影响。基于Copula函数理论,提出一种计及风速与负荷相关性的配电网随机潮流算法,并以有功功率损耗期望值最小为目标函数,建立计及风速-负荷相关性的配电网重构模型。算例结果表明,所提方法能精确描述风速与负荷的相关结构,并且二者相关性的强弱对配电网随机潮流和重构结果均有一定影响。     

考虑碳排放目标的配电网源网荷储优化调度探究

随着电力碳交易市场落地实践,以县级为单位的配网范围碳排放配额和现货价格将成为配电网调度运行不可忽略的因素,配网侧源、网、荷、储可调度资源逐步丰富。首先在现货市场环境下对配网侧“源、网、荷、储”进行电力经济建模,同时对各类电源进行碳排放效益建模,考虑碳市场和配网范围碳配额影响,建立购电效益和碳排放效益多目标优化调度模型,采用模式搜索算法进行优化求解,并实际数据对IEEE 33节点系统进行算例分析,证明模型和算法的有效性,深入探究了“源、荷、储”规模比例、碳排放价格、核证自愿减排量价格以及碳配额对调度运行的影响。     

计及分布式电源和负荷不确定性的多目标配网重构

构建多目标配网重构模型,该模型充分考虑了风电出力、光伏发电以及负荷的不确定性,并且同时优化配网的3个重要评估指标:有功损耗、节点最小电压值、负荷均衡度。采用场景分析法处理不确定性因素,采用同步回代缩减法进行场景削减,讨论不同场景数对优化结果的影响,并利用多目标扰动生物地理学算法求解模型,利用模糊集理论确定最终重构方案。某69节点配网系统测试结果表明:所用算法能够快速找到多目标配网重构模型的决策解,具有较高的搜索效率,验证了在消纳分布式电源的情况下,通过网络重构能够明显改善网络的各项指标。     

计及节点相关性的含间歇分布式电源配电网概率潮流

概率潮流计算是分析含间歇式分布式电源配电网运行状态的重要工具。配电网中各节点负荷特性以及气候条件等多个变量均具有较强的相关性,为此提出了节点间注入功率相关性的计算方法,并通过Cholesky分解对节点间注入功率解耦,形成了适用于有源配电网的计及节点相关性的概率潮流算法。通过对改造的部分IEEE 33节点配电网模型仿真计算,验证了该方法的有效性和准确性,并分析了节点相关性对潮流概率分布的影响。     

考虑源网荷储协调的主动配电网优化调度方法研究

针对源网荷储的一体化运行目标,提出一种考虑源网荷储的主动配电网协调运行调度方法.基于多时间尺度的思想,以最小化可调节量和最大程度地增加新能源消纳为目标,建立一个具有两个互补时间尺度的主动配电网日前-日内优化调度模型,将差分进化算法和帝国竞争算法相结合求解最优调度模型.仿真验证了所提出的多源协同调度方法的优越性.仿真结果...     

考虑负荷与DG随机性特征的配电网多目标动态重构

传统确定性潮流和静态重构方法无法计及电网中不确定性因素的影响,为此文中提出了一种基于概率潮流考虑负荷与DG随机性特征的配电网多目标动态重构方法。建立了分布式电源(DG)出力与负荷的概率模型,并采用半不变量与Gram-Charlier级数进行概率潮流计算。提出了一种模拟退火-中心聚类(SA-PAM)算法,将退火机制引入PAM算中进行负荷聚类实现重构时段划分。随后,建立了以网损期望、电压越限概率、电压偏移为目标的配电网重构模型。为提升模型求解速度和效率,提出了一种多种群并行免疫算法,其中优势子种群采用高斯变异算子进行局部搜索实现快速收敛,普通子种群采取抗体交叉、超变异保证种群多样性实现全局搜索。通过IEEE33节点系统进行仿真验证了所提方法的有效性。     

考虑低碳和柔性负荷的有源配网扩展规划模型

在配电网低碳化的背景下,提出了考虑低碳和柔性负荷的有源配电网扩展规划模型,其目标是在满足网络运行约束和 CO2排放上限的前提下,给出总成本最小的投资策略。决策变量包括更换过载线路、投建新能源和储能装置,以及投建稳压器和电容器组等电压控制设备。模型提出了多项式形式的电压相关型的柔性负荷特性,针对柔性负荷模型以及网络重构约束中的非线性约束,建立分段McCormick 包络法和虚拟需荷和能源价格的不确定性,采用基于场景聚类的两阶段随机优化方法进行求解。通过69节点系统对该模型进行测试,结果表明,所提模型不仅总规划成本较低,而且有助于减少碳排放。     

计及源荷不确定性的主动配电网网架扩展柔性规划

在配电网源端与荷端的不确定性变量增多、主动性增强的背景下,进行适应发展需要的网架规划具有重要的研究意义。对系统中的不确定变量和主动控制变量分类建模,对经济性、可靠性和安全性技术目标做柔性处理,提出计及源荷不确定性的主动配电网网架扩展柔性规划模型;提出包含问题解耦、简化潮流和逆向搜索3个步骤的求解流程;结合19节点算例系统进行验证,算例结果表明采用提出的柔性规划模型和方法求解网架扩展规划问题具有有效性和可行性。