基于LCC和改进BDE法的配电网开关优化配置

针对配电网开关配置问题,基于全寿命周期成本建立优化配置模型,考虑配置方案一次性投入成本、运行维护成本、停电损失成本、退役处置成本,寻求满足多约束条件下的经济性最优。提出一种改进二进制差分算法(IBDE)对上述模型进行求解,采用多阈值的进化策略,并基于云理论优化交叉操作,获得大量具有稳定倾向性和随机性的个体交叉因子。将模型及算法应用于IEEE-RBTS系统及实际算例,结果表明,该模型更符合实际情况,该算法以略低的收敛速度大幅提高了标准BDE算法的全局搜索概率,其收敛速度仍要快于GA算法。

基于ETAP的配电网可靠性评估

针对配电网可靠性问题进行分析,介绍可靠性常用指标,分析ETAP可靠性模块的特点及计算流程,以实际电网作为算例探讨配电网各元件对系统可靠性指标的影响,最后对如何利用ETAP可靠性成本灵敏度分析查找关键元件进行了说明。结果表明ETAP是进行配电网可靠性分析的有效工具。

基于LCC管理的用户站接入方案研究

提出了用户站接入系统方案最优选择的LCC方法。首先对接入系统方案的全寿命周期费用进行分解,建立包括一次性投入成本、运维成本、风险成本和退役处置成本的LCC模型,提出了各成本估算公式。为量化计算LCC风险成本,基于ETAP搭建了接入方案的风险仿真模型;最后通过实例分析,采用该模型完成了接入方案的最优选择,并对LCC的典型影响因素进行了敏感性分析。结果表明,该模型具备可行性,对用户站接入方案的设计研究具有一定的参考价值。

生物质能发电厂接入电网方案分析

分析某生物质能发电厂近区电网状况,提出接入电网方案,明确电厂电力的消纳范围,进行电气计算,通过技术经济比较确定最佳接入方案,最后提出系统对电厂接入的具体要求。

考虑大规模电动汽车接入电网的双层优化调度策略

随着经济发展和化石燃料短缺、环境污染严重的矛盾日益尖锐,电动汽车(Electric Vehicle,EV)的发展和普及将成为必然趋势。大规模无序充电的电动汽车接入电网充电将给电网带来强大的冲击,并可能导致电网局部过负荷,威胁电网运行的安全性和经济性。因此研究了发电机、电动汽车、风力的协同优化计划问题,提出了一种基于输电和配电系统层面的电动汽车充放电计划双层优化调度策略。在输电网层,以减少发电机组的运行成本、PM2.5排放量、用户的总充电成本和弃风电量为目标,建立了基于机组最优组合的上层优化调度模型;在配电网层,以降低网损为目标,考虑网络安全约束和电动汽车的空间迁移特性,建立了基于最优潮流的下层优化调度模型。在基于标准10机输电网和IEEE33节点配电网的电力系统仿真模型上,对所提的基于双层优化的大规模电动汽车充放电调度策略进行了仿真分析,验证了所提双层优化调度策略的有效性和优越性。

一种基于云预测模型的电网综合风险评估方法

电网综合风险评估能有效提高电网安全运行水平,为电力系统可靠运行提供安全保障。提出了一种基于云预测模型的电网综合风险评估方法。将云理论应用于输变电设备故障不确定推理预测,构建基于条件云发生器的云语言预测规则,在此基础上提出了基于云推理的输变电设备故障率预测模型。同时,基于效用理论构建了一套包括电压越限、极限输送功率、潜在连锁故障和系统稳定指数的电网综合风险评估指标体系。该方法能够科学合理地对电网进行综合风险评估,扫描电网运行薄弱环节。结合某地区电网运行实际数据进行了计算分析,计算结果表明该方法有效且实用。

含电动汽车的配电网运行风险评估

电动汽车的诸多优点使其得到了广泛的关注和应用,而电动汽车充电负荷的时空分布不确定性会给电力系统带来不利的影响,令配电网存在安全运行风险。本文构建了一种电动汽车充电功率动态分布模型,并基于半不变量和Gram-Charlier级数展开,提出了一种考虑电动汽车接入的配电网动态概率潮流计算方法;在此基础上,建立了节点电压和支路潮流越限风险指标,提出了一种含电动汽车的配电网运行风险评估方法。IEEE-33节点系统的仿真计算结果表明,考虑电动汽车接入的配电网运行风险评估方法是可行的,能够扫描出不同时间段配电网的运行薄弱点。

基于灰色层次模型的配电网项目投资效益评价

配电网项目建设不断加快,投资数额逐年加大,在电网建设投资中占有较大比重,但影响配电网投资收益的因素包含多个方面,科学有效地进行配电网项目投资评价是电网企业面临的重要问题,也将是防范电网投资市场风险的有效途径。文章根据配电网建设项目自身特点,从电网结构改善及投资收益两个方面建立评价指标体系,并提出了基于灰色层次法的配电网投资评价模型,实现专家评判的有效补充。实际算例表明,该评价方法客观有效地反映了电网投资效益水平,对配电网项目投资规划及调整有重要价值。

基于三角模糊数的配电网项目投资效益评价方法

配电网项目投资涉及面广,投资规模逐年加大,在投资规划中占有很大比重,但影响投资收益的因素繁杂多样,使得电网企业面临诸多潜在的投资风险。配电网项目投资的科学评价将是防范投资市场风险的有效途径。基于配电网投资结构有针对性地提出了影响电网发展的主要因素,分别从投资收益及决策两个方面建立评价指标体系,并提出了基于三角模糊数的配电网投资评价模型,实现定性与定量评价相结合。实例验证表明,该评价方法能够客观有效地反映当前投资水平,对配电网投资规划及投资评估有重要价值。

基于ETAP软件的矿热炉负荷谐波影响评估与治理

针对矿热炉负荷产生的谐波问题,给出了采用ETAP软件的负荷谐波影响评估方法。将矿热炉负荷谐波特性添加到用户自定义谐波源,搭建了谐波分析模型,进行谐波潮流计算,评估公共连接点母线的谐波水平。依据谐波评估结果,设计滤波器。利用ETAP的谐波频率扫描,找出滤波器投入后系统的并联谐振点,对滤波器投入后的效果进行谐波潮流分析。结果表明,所设计的滤波器达到了预期的滤波效果,仿真计算结果和实际测试基本吻合。利用ETAP软件进行谐波仿真分析和谐振分析,可以辅助进行滤波器设计,能避开系统谐振点,有效减少电网的谐波污染。

农村配电网项目投资效益评估方法研究

农村配电网建设投资不断加大,其成本所占比例高,迫切需要寻求适应农网建设项目特点的投资分析方法。提出了符合农村配电网实际且具有很强操作性的投资效益评价指标体系,以及对指标进行归一化及权重计算并采用线性评分方法进行评价的分析模型,以此来计算农网建设项目的投资效益。算例和应用情况表明,该模型对导向农网建设项目的投资、提高投资效益、改善项目决策及管理水平有重要价值。

城市轨道交通接入电网的谐波估算及治理建议

城市轨道交通接入系统会对公用电网造成一定的谐波污染,因此有必要对城市轨道交通接入电网后的谐波进行估算及分析。结合石家庄市城市轨道交通1号线工程实际对其接入电网进行了谐波估算,分别给出了主变电所正常运行、单电源及故障运行方式下注入公共连接点谐波电流及在公共连接点产生的谐波电压畸变,并针对故障及检修方式下其注入电网的谐波电流超标现象提出了谐波治理方案建议。

考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系

输电线路在电力系统中承担着输送电力的重要任务,其故障特性具有随机性和模糊性,对电网安全运行具有重大影响。提出一种考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系,建立基于云模型的输电线路故障概率预测模型,由输电线路状态评估数据生成正态分布云滴,从而预测输电线路故障概率;基于效用理论构建一套包括广义负荷损失、潜在连锁故障、电压越限和系统稳定指数的电网综合风险评估指标体系,能够扫描电网运行薄弱环节。以实际电网为算例,验证了考虑输电线路故障特性的电网综合风险评估体系的有效性和实用性。

多VSG单元的惯量协调控制策略研究

大规模光伏并网系统中常采用多个虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)单元进行协调配合,为电网提供虚拟惯性。但在实际运行中,虚拟惯量分配不合理会导致系统频率响应差及源端易损等。针对此问题,提出一种针对混合光储多VSG单元的惯量协调控制策略。该策略通过构造隶属函数,将储能单元荷电状态、换流器可调功率、储能充放电可调功率3个指标转化到同一量纲下,以解决惯量分配时多目标转换困难的问题。同时,为区分各指标对频率稳定的重要程度,避免惯量分配时权重选择的主观性,构建一种权重优化系数,可根据指标的差异度实时调节权重。通过建立六端交流系统小信号模型,运用根轨迹法对隶属函数中主导参数进行稳定性分析,进而确定参数选取范围。在MATLAB/SIMULINK中搭建光储六端交流系统模型并进行时域仿真,仿真结果可以验证所提控制策略的有效性。

基于云理论的输变电设备故障率预测方法

针对输变电设备故障具有较强的随机性和模糊性的特点,提出了采用云模型的不确定推理预测输变电设备故障的方法。挖掘出设备当前故障发展趋势与不同年份健康状况评价数据之间的关系,构建了基于条件云发生器的云语言预测规则,在此基础上建立了基于云推理的输变电设备故障率预测方法。实例分析结果表明,云推理模型的故障率预测结果符合该地区电网实际可靠性数据统计规律;当设备健康指数>60时,该方法的预测结果比传统反演法更符合实际设备情况。此外,该方法能反映设备的实时优劣状况,具有较强的实用性。

考虑机会约束的配电网光伏并网容量分布鲁棒优化方法

传统的经验性概率分布描述分布式光伏出力的不确定性难以准确获取概率分布参数。为此,提出一种基于Kullback-Leibler散度的分布鲁棒优化方法来评估配电网分布式光伏的最大并网容量。首先,通过Kullback-Leibler散度来量化实际概率分布与经验性概率分布之间距离,建立分布式光伏出力不确定性的模糊集。在考虑节点电压和传输容量越限机会约束的情况下,建立了分布式光伏并网容量分布鲁棒优化模型。通过采用风险价值和样本平均近似方法将分布鲁棒优化模型转化为一个混合整数规划问题求解。在改进的IEEE-33节点系统的仿真结果表明了所提出分布鲁棒优化方法的有效性和鲁棒性。

新型电力系统的频率响应模型综述及展望

“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”电力系统日趋形成,频率响应的精准预测和安全控制面临更大挑战。首先详细论述了传统电力系统频率响应模型的构建和使用方法,包括时域仿真法、单机等值法、线性分析法、基于人工智能技术的频率预测方法。其次,阐述了基于广域测量系统的电力系统动态频率时空分布模型和惯量评估特点。然后,分析了基于频率模型的新能源控制和低频减载优化方法。最后,展望了电力系统频率响应建模与预测方面亟须解决的主要问题。

区域新能源电力系统AGC调频容量实时评估方法

针对高比例可再生能源接入下电力系统惯量水平持续降低、弱频率调节能力会危及电网安全运行等问题,提出一种区域新能源电力系统自动发电控制AGC(automatic generation control)调频容量实时评估方法,以确定控制区的AGC调频能力分析需求。首先,依据AGC调频容量考核标准,梳理调频容量的主要影响因素,并获取调频容量、调频标准差与调频表现间的联系。其次,综合应用传统机组、负荷、新能源、联络线历史数据,基于极限学习机ELM(extreme learning machine)模型预测调频标准差,利用调频表现达标概率分布确定区域电力系统的调频容量。最后,以河北某电网为例进行AGC调频容量的评估,验证了所提方法AGC调频容量更小,调频表现更优,具有更好的安全性和经济性。

基于PSCAD的牵引站接入系统谐波仿真分析

对电铁牵引站接入系统谐波问题提出仿真分析方法并设计治理方案。基于牵引站谐波特性建立牵引负荷谐波模型,搭建电磁暂态仿真软件(PSCAD)仿真模型,针对实际牵引站的谐波特性设计单调谐滤波器加二阶高通滤波器的谐波治理方案。仿真验证表明,公共连接点(PCC)谐波含量大幅度减少,满足国标要求,可供电铁牵引站解决此类问题参考。

220kV分区运行对地区电网理论线损的影响分析

针对220 kV电网结构调整与地区间分区运行的特点,研究电网理论线损电量的变化量,以新建一座500 kV变电站和地区电网220 kV分区运行为研究对象,提出地区电网线损理论计算电量的变化趋势,以及对全网理论线损率的影响。通过电网结构变化前后的理论线损计算结果分析,指出区域电网结构调整和分区运行对电网理论线损的影响程度,为全网理论线损分析及降损研究提供方向。