含新能源发电的电动汽车充电站充电功率在线优化策略研究

针对含新能源发电系统的电动汽车充电站充电功率优化问题,提出了一种充电功率在线实时优化策略,依据新能源发电出力及电动汽车当前状态信息动态调整未来24 h内充电站各充电桩充电功率,该在线优化策略依据电动汽车充电负荷特点,在初始化阶段利用基于状态依赖的决策向量分类方法,降低了每次优化待优化矩阵维度;在优化过程中利用微分演化算法,分别对有效决策向量组合以及决策向量进行优化,旨在快速、准确地对充电站中各充电桩未来24 h内的充电计划进行实时优化。该优化策略对降低充电站运行成本、改善因电动车充电引起的负荷波动具有一定的参考价值。

基于BSSSO算法的无功补偿容量优化方法

无功补偿容量的目标是将有功功率损耗降至最低且兼顾电压平衡。首先,针对无功补偿容量优化实际,建立考虑有功功率损耗、电压偏差、电压稳定性的多目标无功补偿容量优化模型;然后,提出基于鸟群算法(bird swarm algorithm,BSA)与混合牧羊人优化算法(shuffled shepherd optimization algorithm,SSOA)的鸟群牧羊混合优化(bird swarm shuffled shepherd optimization,BSSSO)算法,以优化无功补偿容量;最后,通过仿真算例验证了所提方法,结果表明所提方法性能优越,可以兼顾各指标平衡。

基于遗传算法优化的BP神经网络在配电网故障诊断中的应用

BP神经网络作为人工神经网络中的典型网络模型,在配电网故障诊断中也有广泛的应用,但由于其初始权值和初始阈值的随机性,应用中存在诊断精度不高等问题。针对这一问题,提出一种基于遗传算法优化的BP神经网络的配网故障诊断方法,利用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,并在算例中与传统神经网络进行故障诊断结果对比,最后分析两者仿真误差值,验证其可行性。结果表明,遗传算法得到BP神经网络较为理想的初始权值和阈值,可有效降低运行结果的误差,使诊断结果更加准确。

面向配网保护的集分联合馈线自动化控制方法

馈线自动化技术(Feeder Automation,FA)作为配电网络安全运行的重要保障,在提高供电可靠性方面有着至关重要的作用.针对双电源配电网络三相短路故障,在集中式和分布式馈线自动化控制的基础上提出了一种集分联合馈线自动化控制方法,即通过配电终端上下游间的交互通信快速定位并隔离故障,再经主站控制联络开关,下发控制命令,恢复非故障区供电.与集中式馈线自动化控制方法相比,所提集分联合馈线自动化控制方法在保留主站检测,遥控功能的前提下具有更快的故障区域隔离和供电恢复速度.

自适应综合型馈线自动化及其测试

针对配网线路开关类型、保护时限配合等不同的自动化应用条件,分析了自适应综合型馈线自动化在生产现场常用的4种配置方法和每种配置方法的优缺点。采用基于无线组网的二次信号混合注入法,解决了被测设备间距远、测试仪器数量有限等问题,对宁夏2条投用自适应综合型馈线自动化功能的10 kV配网线路开展馈线自动化测试,结果证明该方法可对线路故障处理逻辑进行验证,为该功能的进一步实用化提供了参考。

考虑多种无功补偿装置协同优化的电压控制方法

为了应对电力系统扰动带来的稳态及暂态电压波动问题,以静止无功补偿器(static var compensator,SVC)、电容器组(capacitor bank,CB)、有载调压变压器(on load tap changing,OLTC)和同步调相机(synchronouscompensator,SC)为综合性无功补偿装置,提出了一种考虑多种无功补偿装置协同优化的电压控制方法。建立多目标电压控制模型,引入多目标权重系数计算方法,并基于水循环算法(water cycle algorithm,WCA)进行模型求解。通过仿真算例验证了所提方法的有效性。

基于轨迹去伪的输电线路故障定位方法

输电线路故障定位在故障隔离中起着至关重要的作用,针对单端行波法在输电线路故障定位应用中的不足,提出了一种基于轨迹去伪的输电线路故障定位方法。该方法先采用单端行波法记录故障点反射波和干扰反射波进而获得真、伪故障点,再根据线路两端的电压差和上游端电流构建的电压差-电流(Δv-i)椭圆轨迹图得到估计故障位置,进一步比较估计位置与真、伪故障点的距离,将与估计故障距离最近的故障点作为准确的故障位置。所提方法是对单端行波法的改进,不需要增加额外的检测设备,仅利用输电线路两端原有的计量或保护装置即可监测线路两端电压和电流。在输电线路三相接地、单相接地、两相接地等不同故障类型条件下对所提方法进行测试,运行结果表明所提方法在输电线路发生不同故障时均能准确定位故障位置。

基于拓扑结构变化的配电网自适应保护方法

输配电网经常需要通过短时改变拓扑结构来实现故障处理,但保护装置的动作范围受拓扑变化的影响。在此背景下,首先,提出一种基于拓扑结构变化的输配电网自适应保护方法,在拓扑变化的情况下实现保护装置的最佳配置;然后,在传统自适应保护方法的基础上提出一种节点开关拓扑变化追踪技术,该技术主要根据系统结构变化,自适应改变拓扑结构,进而改变拓扑矩阵,自适应修改系统保护参数;最后对所提出的方法进行实例分析,并与传统的自适应保护方法进行比较。结果表明所提方法提高了自适应保护的整定范围和电力系统的保护能力。

一二次融合成套设备的二次精度检测技术研究

配电网一二次融合成套设备工作中,由于一二次设备之间匹配和工作模式的不同,会影响二次精度检测的准确性。首先分析了一二次成套设备的结构和形式,然后针对一二次融合成套设备的二次精度检测关键技术进行深入分析研究,包括双路同步采样测量技术和微弱信号抗干扰测量技术,保证了一二次融合终端检测时,能够准确地测量微弱信号,多种模式的终端实现一体化检测和校准,也为一二次融合成套设备的入网检测及到货检测提供有效指导。

基于自适应阈值调整小波去噪法和HT-LMD的电流幅值时滞检测方法

为解决电流幅值时滞效果,避免电流幅值时滞问题对电网运行的质量扰动,保障电网安全可靠运行的问题,基于自适应阈值调整小波去噪法和HT-LMD提出电流幅值时滞检测方法,采用自适应阈值调整小波去噪法去除电流幅值信号中的噪声,根据正交性判据的迭代终止条件,采用HT-LMD分解去噪后的电流幅值信号获取PF分量,通过比较分析PF分量幅值特征、边际谱特征、瞬时频率特征和Hilbert-Huang谱特征,实现电流幅值时滞检测。开展电流幅值时滞检测方法仿真验证,仿真及实验结果表明:随噪声强度变化,该文方法能自适应地更新相关参数,更好地向最优值逼近;除噪效果较为显著,可很好地保存有效信号特征;能有效获取电压暂降LMD分量,具有较好的电流幅值时滞检测效果。

配电终端质量管控

随着经济发展,配电自动化建设规模逐步增大,配电终端是实现配电自动化的基础设备。针对配电终端在使用过程中暴露出遥测值精度低、通信异常、遥信不上送等问题,介绍了配电终端的测试方法,依据配电终端的结构及测试方法给出了配电终端质量的评估指标,并结合工作情况对宁夏配电网配电终端质量管控提出了相应建议。

基于对偶上升法的配电网分布式无功优化

针对高渗透率配电网中由可再生能源出力间歇性导致的电压波动、电压越限问题,利用分布式机组的快速无功支撑能力,提出一种基于对偶上升法的配电网分布式无功优化算法。考虑到分布式机组的隐私保护、系统线损的不可分离特性以及系统节点电压的全局耦合特性,先引入辅助变量将原问题转化为可分离优化问题;然后基于分布式机组的快速无功支撑能力和对偶上升法设计分布式无功优化算法,在电压分布允许偏差内协调配电网运营商及分布式机组实现系统线损最小化。最后利用数值仿真验证了所提算法在电压调节及线损优化方面的有效性。

基于MQTT的配电终端多核处理器核间通信设计

为进一步提高配电终端的运行能力以及快速可靠的故障处理能力,配电终端逐渐由单核处理器发展为多核处理器,由此带来了多核处理器之间数据通信的需求。基于物联网协议MQTT实现了一种新型的多核处理器核间通信技术,将共享内存封装成MQTT交互协议格式,保证各核数据的独立、互斥与共享,从而实现多核处理器各内核间简易可靠的数据通信方式。在此基础上采用MYC-C7Z015芯片进行配电终端硬件设计,并研究MYC-C7Z015芯片核间的数据通信方式,提升了配电终端的数据容量及运行能力。通过核间通信时延测试、通信极限测试,配电终端功能测试,验证了基于MQTT的配电终端核间通信的性能,简化了核间应用层通信代码设计,提升了配电终端性能。

基于状态序列的就地型FA测试方法研究

随着用户对供电可靠性要求逐步提高,就地型馈线自动化(feeder automation,FA)在配电网故障处理方面的作用越发重要。结合宁夏配电网就地型FA配置原则,研究了基于状态序列的就地型FA测试方法,并从配电终端就地型FA单侧来电合闸、正向闭锁、反向闭锁、双侧有压闭锁合闸等功能逻辑角度验证了该方法的可行性。

馈线自动化现场组网仿真测试系统的构建

馈线自动化(FA)是配电自动化系统的高级应用功能,因缺乏有效的测试手段,不能在投运前验证其有效性,造成FA功能的可信度下降,实际投入率并不高,对馈线自动化实用化产生了巨大不利影响。研究了馈线自动化现场组网测试系统的原理和组成,以及现场测试关键技术。以此构建的FA仿真测试系统已在宁夏配电网FA现场测试中得到了应用,实现了不停电测试和主动干扰测试,为宁夏配电网的馈线自动化实用化测试提供了有效而快捷的工具和手段。

探析配电自动化和实用化关键技术特点和价值

本文主要针对配电自动化实用化关键技术展开研究,详细阐述FTU技术、DMS技术、GIS技术、配电主站建设、网络通信技术等,然后详细分析配电自动化实用化建设要点,主要包括加强新型配电管理制度的构建、加强配电自动化实用化建设模式、加强配电自动化实用化设备运行维护等,最后结合智能分布式FA、配网优化运行决策支持系统、配电实时信息引擎机制,探讨分析配电自动化系统技术发展趋势,旨在不断提高配电自动化实用化水平,为我国电网事业的发展保驾护航。

基于赫姆霍兹线圈LCC-S型多负载无线电能传输系统的研究

针对多负载无线电能传输系统存在负载之间功率分配不均及取放负载时对其他负载有影响的问题,提出了基于赫姆霍兹线圈LCC-S型多负载无线电能传输系统。首先,利用电路互感模型对该系统进行了建模分析,推导出了流过发射线圈的电流、输出电压及效率的表达式,研究了工作频率和负载个数对效率的影响,该系统还具有恒压输出的特性。其次,为了使发射线圈产生的磁场更加均匀,发射线圈采用赫姆霍兹线圈,利用有限元仿真软件设计了两种赫姆霍兹线圈,这两种赫姆霍兹线圈在轴中心附近的较大范围内产生均匀的磁场。最后通过仿真验证了理论分析的正确性。

基于实测和Matlab仿真波形比较的10 kV配电网单相接地故障暂稳态特征信息融合选线方法研究

10 kV配电网单相接地故障稳态选线方法受故障电阻、谐振接地电网补偿的影响较大,且信噪比较低;而暂态选线方法虽然信噪比较高,且受故障电阻、谐振接地电网补偿的影响较小,但具有依赖特征频带选取以及信号持续时间短,信号与暂态干扰信号产生混叠严重的特点。为了进一步提高选线成功率,本研究探索了一种融合暂稳态特征信息的选线方法,通过在Matlab仿真平台中搭建10 kV配电网系统的高精度pi模型网络,分析故障信号的暂稳态特征,在三相不平衡、支路开合闸等干扰条件下。对单相接地故障零序电流信号的暂稳态分量进行的仿真和实测波形对比研究表明,在利用暂态选线算法选线的同时,还需要参考故障暂态低频分量特征或稳态工频分量特征做出判定,以确保选线准确性。

以激励为导向的配电网分布式电压调节

针对高渗透率可再生能源导致的配电网电压波动及越限问题,提出了基于分布式机组快速电压支撑能力的辐射状配电网分布式电压调节算法。不同于已有采用直接控制方式的分布式电压调节,利用激励信号间接控制分布式机组来实现配电网分布式电压调节。在所提的电压调节问题中,不但考虑了配电网从主网购入有功的成本,同时考虑了电压调节过程中配电网内附加无功的平衡。基于障碍函数法和对偶上升算法,将所提电压调节问题转化为一个可由配电网各节点协同求解的分布式优化问题,并提出了相应的以激励为导向的分布式电压调节框架。在该框架下,配电网运营商根据各节点反馈的出力决策,持续更新并发布节点有功及无功激励信号来协调各节点的出力,从而实现配电网电压的分布式调节。仿真研究证明了该算法在配电网电压陡降和电压突升情形下的有效性。