混合量子-经典算法的配电网灾后拓扑重构方法

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相应模块在量子计算和经典计算环境下的协作交互过程。然后,将配电网拓扑重构问题构造为无约束离散优化子问题和有约束连续优化子问题,提出量子退火嵌入式交替方向乘子(QA-ADMM)算法,将离散子问题等效映射成量子可解释的伊辛模型后,部署在D-Wave量子退火计算机中,并与经典计算机中连续子问题迭代求解,采用自适应惩罚因子调节机制加速算法收敛。最后,通过IEEE 14、33、69、123以及改进的205节点的不同规模配电系统,分析验证了QA-ADMM算法的有效性、稳定性与可扩展性。结果表明,惩罚因子、目标函数惩罚项系数、量子退火中采样读取次数会影响所提算法的精度和收敛速度;优化问题规模扩大后,所提混合量子-经典算法计算优势更加明显,205节点配电系统算例下,计算效率较经典计算可提升约34%。

双碳目标下我国配电网形态快速演进的思考

许多国家大力推动能源转型,新能源快速发展,终端用能电气化水平不断提升,促进配电网形态逐渐演进。我国碳达峰到碳中和时间跨度仅为发达国家的1/2,配电网面临补短板、保增长、促转型的多重使命,形态演进的程度更加剧烈。该文提出按照城市、园区、农村3类场景和网络架构、技术管控、商业运营3种形态分析配电网变革演进的分类方法,研判配电网形态演进的驱动力、关键环节和宏观目标,认为:城市配电网将向着“大电网主导、负荷柔性化调控、新型储能灵活配置的配用电系统”演进,园区配电网将向着“大电网支撑、多能互补型的综合能源系统”演进,农村配电网将向着“分布式新能源和储能主导,与大电网互联的新型局域电力系统”演进。政产研用各相关利益主体宜建立系统思维,运用系统方法,协同源网荷储各要素有序友好地推进配电网规划、建设和运营。

基于深度学习的配电网开关柜电晕放电检测设计

在配电网运行过程中,电晕放电量过大导致间隙击穿,开关柜输出电量信号出现过度电离,降低了运行稳定性。为此,提出基于深度学习的配电网开关柜电晕放电检测方法。利用与电晕信号相关的深度学习识别模型,定义单调非递增函数,并以此为基础,计算信号取样值,实现深度学习下的配电网开关柜电晕信号取样。确定电晕信号串表达式,根据开关柜脉冲求解结果,完成实时放电检测。实验结果表明,所提方法可将电晕放电量最大值控制在100 pC以下,能够避免开关柜输出电量信号出现过度电离的情况。

基于智能化的便携式配电自动化测试仪控制系统设计

针对传统配电自动化测试设备体积大、功能分散、操作复杂等问题,设计了基于智能化的便携式配电自动化测试仪控制系统。该系统集成电源管理、标准电压电流输出、开关量信号采集与输出等模块,采用触控一体机实现人机交互界面,开发自动化测试软件。测试结果表明,该系统可以有效提高配电自动化设备的现场检测和运维效率。

配电网的前期规划与质量提升路径

配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网,由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施组成,在电力网中承担分配电能作用的网络。为确保配电网工程项目推进过程中资源能够得到有效运用,助推工程经济效益提升,必须进行科学严谨的前期实地考察、资料收集和分析工作,以此为基础完善建设计划及资金预算。本文聚焦于配电网项目前期规划的重要性,对提升配电网前期规划流程质量的方法进行分析和研究。

“光储直柔”建筑配电系统应用研究

以某项目为例分析“光储直柔”在建筑物中的应用,并对“光储直柔”系统的应用场景、建筑直流配电系统的关注点及“光储直柔”系统关键设备进行阐述。

智能配电网技术在配电网规划中的应用

全面分析了智能配电网技术在配电网规划中的应用及其对电力系统现代化建设的推动作用。首先指出随着全球能源结构的转型和电力需求的增长,传统配电网面临前所未有的挑战,包括新能源接入的不确定性和负荷波动等,智能配电网技术通过整合先进的信息通信技术和综合管理策略为配电网的智能化管理和高效运行提供了新的思路。详细讨论了智能配电网技术的特点和优势,如提高电网效率及支持低碳发展,并通过技术分析展示了智能配电网对配电网规划的影响,包括规划方法的创新和规划策略的优化。

超高层建筑综合体消防负荷供配电系统设计

结合现行国家、行业及地方规范、标准,对超高层建筑综合体的消防负荷供配电系统、柴油发电机选择等设计方法及设计要点进行详细探讨。

基于智能配电变压器的格状化配电系统及其协调控制

大量分布式光伏电源的接入为配电系统的安全、经济运行带来了巨大挑战。针对配电系统线路损耗和电能质量问题,提出一种基于智能配电变压器的格状化配电系统架构。综合配电系统源-荷之间的功率关系与电能质量综合治理,构建格状化配电系统协调控制策略。最后,在MATLAB/Simulink中建立双节点系统模型进行仿真验证。仿真结果表明,所提格状化配电系统架构相较于其他传统架构降低了系统功率损耗、实现了电能质量治理功能。

基于模型预测控制的高频隔离型混合配电变压器

配电台区新型源/荷占比逐年提升,使得高/低电压、谐波放大、三相不平衡等配电终端电能质量问题凸显。提出一种基于模型预测控制的高频隔离型混合配电变压器,具备电能质量综合治理、交/直流混合配电等功能,可以满足配电终端用户高品质供用电以及新型源/荷友好接入需求。介绍了高频隔离型混合配电变压器的拓扑结构并推导了数学模型。结合拓扑结构特点,设计了连续控制集模型预测控制(CCS-MPC)策略和延时模型预测控制策略,CCS-MPC通过计算最优化占空比,实现前端变换器输出具有固定的开关频率和开关序列,减小寻优计算量。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了一套10 kV/0.4 kV电压等级的高频隔离型混合配电变压器系统,验证了所提拓扑结构电能质量综合治理能力的有效性。

智慧配电网源网荷储高效协同运行控制技术

分布式光伏、电动汽车、储能等多元化源荷资源大规模接入导致配电网“双高、双峰”特征日益明显,配电网面临观测难度增加、潮流分布不均衡、局部重过载、分布式电源消纳困难等问题,亟须开展现代智慧配电网源网荷储高效协同运行控制技术研究,构建“全景感知、柔性控制、多级协调”的智慧配电网调控新模式,支撑现代智慧配电网建设,提升现代智慧配电网运行调控管理能力。

医院供配电系统节能设计及能效管理研究

为促进医院供配电系统实现节能增效,基于医院供配电系统设计现状,分析医院供配电系统能效管理工作现存的主要问题,并提出医院供配电设计中的节能措施与智能化节能增效策略,以期进一步做好医院供配电系统的能耗管理工作,促进绿色医院与智慧化医院的发展。

低碳建筑配电设计策略研究

碳中和背景下建筑设计将会发生巨大的变化,同时也会对民用建筑电气设计产生深刻影响。本文以民用建筑领域碳排放为研究对象,论述民用建筑在运行阶段降低碳排放的有效途径,重点分析了低碳建筑配电设计相关技术,并将其应用到不同配电系统架构体系中,为民用建筑电气低碳设计策略提供了支撑和参考。

基于V2G与应急通信的配电网信息物理协同快速恢复方法

随着新型配电系统的快速发展,配电网与通信网络的相互依赖程度逐渐加深。在极端灾害发生后,一方面,配电网失电后的恢复控制需要依靠通信网络的有效支撑,灾后使用电动汽车与电网互动(V2G)恢复负荷电力供应的过程,同样离不开通信网络的引导作用;另一方面,通信网络的正常运行依靠配电网的电力供应。因此,为解决配电网灾害后电力网络与通信网络交互影响下的负荷恢复问题,提出了一种基于V2G和应急通信的配电网信息物理协同快速恢复方法:在灾害发生后,通过调配搭载无线通信基站的无人机前往通信故障区域构建应急通信网络,从而迅速恢复对区域线路开关的控制能力与对电动汽车的引导能力,进而引导电动汽车前往车辆并网站形成分布式电源并控制配电网拓扑重构,以恢复负荷的电力供应。该方法基于灾后无人机与电动汽车的调度约束以及配电网的运行约束,建立了配电网信息物理协同恢复模型,并通过配电网和交通网耦合算例验证了所提方法的有效性。

智能配电网技术在配电网规划中的具体应用

近年来,随着我国在城市化建设方面不断加快速度,社会在电能方面的需求量大幅增加,致使电力企业承受的压力非常大。通过将智能化技术应用于配电网建设过程中,不仅可以保障供电安全性,还可促进供电质量的提升,确保我国电力行业实现可持续发展。所以,我国的电力企业应该继续深化对智能配电网技术的研究,积极地将智能化技术运用到配网规划的各个环节中。通过这样的方式,不仅能够提升自身的电力服务水平,满足人们日益增长的用电需求,而且还能促进配电网运行效率的全面提升,有效减少运营成本,进而增强竞争力。对此,简要分析了智能配电网规划要点,并从4个方面详细地论述了智能配电网技术在配电网规划中的应用,以供参考。

配电柜的强度及散热分析在车载发电系统中的运用

车载设备配电柜断路器容量大,铜排多,车辆行驶过程中急刹车、颠簸路况及转弯时均会对配电柜产生影响,甚至引起柜体结构变形、铜排松动、断路器与铜排连接处被撕裂、螺丝松动等现象;配电柜作为发热设备,安装至车载集装箱内,配电柜通风散热能力性能影响其所在车载集装箱的安全;以上均直接影响到车载发电系统的供电安全性。因此,通过对配电柜及铜排的结构强度进行仿真分析,全面分析配电柜柜体各部位的受力情况,并对比较薄弱的地方进行加强设计;采用流体分析软件,对配电柜在环境温度+50℃工作时,配电柜内流场进行仿真分析,检验配电柜散热是否满足要求;通过上述2个设计措施,有效保证车载发电系统中配电柜的供电可靠性及安全性。

基于有限状态机的新型配电网多流融合仿真引擎

新型配电网具有多源化、数字化、信息化、柔性化及互动化的特点,其所涉及的信息系统和物理系统紧密耦合、复杂多变,对常规配电系统的规划、运行仿真分析提出了挑战。为解决上述问题,针对配电网能量流、信息流、业务流和控制流的融合特性,提出一种基于有限状态机的新型配电网多流融合仿真引擎,构建了基于实时快速仿真的融合仿真架构,设计了物理层、上位机、实时仿真层之间的状态互动控制方案,以及各层内部的状态控制转换策略,并以新型配电网故障重构应用场景为例,接入融合仿真引擎,优选最佳故障重构路径,并与传统优化模型进行了对比。算例仿真结果表明:所设计的方案能够有效结合新型配电网控制系统,通过通信和控制实现新型配电系统的故障定位与优化重构,为新型配电网的数模混合仿真、业务场景复现与优化运行提供技术支撑。

考虑闭式潮流优化分布的主动配电网供电恢复方法

主动配电网具有灵活的调节能力和快速可靠的运行能力,但柔性多状态开关(SOP)、分布式电源等多种设备的存在,使供电恢复模型复杂,需要研究故障后供电恢复快速决策方法。提出了一种考虑闭式潮流优化分布的主动配电网负荷恢复方案快速决策方法。模拟故障切除后配电网所有联络开关闭式运行状态,基于二阶锥规划求解最优潮流,退出电压低、传输功率小的线路,形成利于供电恢复的配电网含SOP良性网络拓扑。建立基于负荷的功率因数与分级负荷权重的负荷恢复模型,制定负荷供电恢复方案,保证失电负荷严格按优先级获得最大的恢复水平。通过IEEE33、IEEE69节点配电系统进行算例分析,结果表明所提方法能兼顾计算的准确性和快速性。

高速公路机电工程项目供配电施工技术

随着我国社会经济的迅猛发展和人们生活水平的日益提高,交通运输业发展速度日益加快。在此背景下,高速公路工程规模与日俱增,结构复杂度持续增加,对机电工程供配电系统安全性与可靠性的要求愈发严格。基于此,通过厦门第二东通道机电工程实例,对高速公路机电工程供配电电源系统进行设计,并从柴油发电机组、干式变压器、配电线路、防雷与接地等方面展开分析,明确工程供配电施工技术要点,以期在提高供配电施工质量的同时,推动整个高速公路工程更好地发展。

面向配电物联网的配电终端一体化建模

针对当前基于IEC61850的配电终端信息模型对配电物联网的描述和覆盖能力的欠缺,以及未考虑面向终端微应用的开发,存在功能灵活扩展不足等问题,提出一种面向配电物联网的配电终端一体化信息模型。该模型融合扩展了IEC61850、CIM和物模型,采用扁平化模型层次结构和基于本体的模型抽象方法,建立物、数据、设备和服务4个顶层本体。所建模型适用于云主站与终端之间设备的信息模型交互,以及大规模接入场景下的配电终端即插即用,有助于降低终端微应用间信息交互管理的复杂度,以及配电终端功能一体化的实现,能够全力支撑当前配电终端的数字化转型。