考虑大规模风光分层接入的配电网多层协调无功优化方法

大量风光新能源分层、多点接入给配电网运行带来了电压越限等负面影响,增加了不同电压等级无功协同优化的难度。兼顾不同电压等级调节需求,从模型降维等值的角度,提出了基于等值模型的配电网多层协调无功优化方法。该方法分别针对含有无功调节设备及没有无功调节设备的两种台区系统,利用神经网络对大量台区相关运行数据进行训练得到台区拟合模型,形成不可控和可控两种类型的台区等值模型,并用这两类拟合模型分别代替两类台区系统的物理模型,使台区以数据驱动的方式参与配电网无功优化,形成馈线物理模型和台区拟合模型组成的单一电压等级物数混合优化调度模型。将原多层无功优化问题转换为单层系统优化问题,再对该单层系统无功优化调度问题进行求解。该方法可降低配电网系统优化计算规模,从而减小计算量,以无功优化数学模型与数据驱动方法相结合的方式,实现配电网馈线-台区多层协调无功优化。通过算例验证了所提方法对于解决分布式风光分层接入所导致电压越限问题的可行性、有效性和优越性,能够保障配电网的经济安全稳定运行。

考虑风电谐波影响与出力随机性的电力系统无功优化方法

电容器组等无功补偿装置的优化调整不仅可以减小电力系统网损,还会对电力系统的谐波潮流与谐波网损产生影响.风电不仅存在出力不确定性,而且会产生谐波污染,影响谐波潮流与谐波网损.然而,传统无功优化方法没有同时考虑风电的谐波特性与出力不确定性对谐波潮流和谐波网损的影响,可能导致谐波超标问题,不利于电力系统降低网损.因此,本文首先构建计及风电谐波影响的电力系统无功随机优化模型.该模型通过场景法对风电出力随机性进行建模,目标函数同时考虑基波和谐波网损,约束条件包括基波和谐波潮流约束、电压谐波总畸变率约束等.然后,针对该谐波约束的无功随机优化模型,本文提出了融合驱动力可调粒子群算法和全连接型深度神经网络的高效求解方法 .最后,通过三个修改后的IEEE测试系统对所提模型与方法的有效性进行了验证.

基于多目标沙猫群算法的含风光储配电网无功优化

针对现有智能优化算法在求解配电网无功优化时存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,提出一种基于多目标沙猫群算法(MOSCSO)的含风光储配电网无功优化方法.MOSCSO融合了多目标算法中外部储存集的更新和选择机制,具有较好的全局寻优能力,而沙猫群算法(SCSO)特有的搜索和攻击的种群更新方式保证了其具有较快收敛速度和较好寻优能力.建立储能设施(ESS)作为控制变量的IEEE 33节点系统数学模型,应用MOSCSO进行仿真验证.结果表明,本文所提方法在平衡风光发电系统的同时能够降低网损和提高电网稳定性,通过与传统算法比较,验证了MOSCSO在无功优化模型上的有效性和稳定性.

大型闸站无功补偿分析及计算

随着天气异常加剧,2021年郑州特大暴雨,2022年长江流域特大干旱,越来越考验城市防汛抗旱能力,异步电动机凭借优越的性能,越来越多地被应用到城市排涝泵站中,但因其自身特性,开机运行中需要无功补偿,怎样使用并控制无功补偿装置,成为研究的关键。本文以某大型闸站二级排水系统为案例,主要介绍无功补偿技术研究背景,无功补偿计算和无功补偿发展趋势,为无功补偿装置进一步研究进行理论探讨。

中低压配电网无功优化综合协同控制系统设计与研究

无功功率的优化管理对提升配电网能效、降低损耗和改善电压质量具有关键作用。文章针对现有中低压配电网无功补偿方式存在的不足,如固定电容器补偿的动态调节局限性、晶闸管控制电抗器补偿的响应速度和谐波问题、静止无功补偿器补偿的设备体积和维护成本及静止无功发生器补偿的高成本等,提出了一种新型无功优化综合协同控制系统,并对系统设计和主站无功优化模型及实现进行了研究。

基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林算法的低压台区线损异常辨识

为精准识别台区的线损异常,保证配电网经济、稳定运行,针对台区线损的异常情况,提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest,RRCF)算法的台区线损异常检测方法。首先,运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类,将相同工况的线损节点归并,然后将各类工况的节点线损数据导入RRCF算法中分析,通过删除和插入样本节点,并对插入节点后评判模型的复杂度进行计算,得到线损异常节点的评分值,进一步找出线损异常的节点。最终,通过有关实例验证所提方法的准确性与有效性。

基于改进灰狼优化算法的含光伏配电网动态无功优化

针对光伏并网对配电网造成的电压波动、线损增加,以及光伏和负荷出力的不确定性等问题,本文构建基于二阶锥规划的线性凸优化模型,通过控制有载调压变压器和电容器组动作,以及光伏逆变器和静止无功发生器无功补偿能力约束,对日前日内双时间尺度无功优化模型进行动态分析,在简化求解过程的同时加大找到全局最优解的可能性。提出一种基于混沌学习初始化、非线性收敛因子、最优粒子柯西扰动结合蜘蛛猴算法位置更新方式的改进灰狼优化算法,防止算法陷入局部最优并增强其全局搜索能力。最后,运用改进的灰狼优化算法对含光伏的IEEE 33节点系统进行建模仿真,结果表明该算法具有寻优效率高、收敛速度快的优点,验证了算法的可行性和高效性。

考虑海量分布式能源接入的配电网分布式无功控制策略

针对非常规安全风险对新型电力系统造成的影响,提出了考虑源荷不确定性的新型电力系统双层协同无功控制策略。以配电网网络损耗最小为目标,考虑多种调节设备约束,建立配电网无功优化模型。构建配电网分布式无功优化求解框架,外层采用自适应超松弛惩罚参数交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)进行全局更新迭代求解,内层采用列与约束生成算法(column-and-constraint generation,C&CG)对各区域两阶段分布鲁棒无功优化模型求解。所提策略能有效改进分布式无功优化模型求解效率,降低网络损耗,提高新型电力系统的稳定性。

基于双向安德森加速分解协调算法的输配协同无功优化

新型电力系统中新能源渗透率不断增加,输电网和配电网协同运行环境复杂多变,对输配协同优化算法的收敛性提出了更高的挑战。鉴于此,应用广义主从分裂法将输配协同无功优化问题分解为输电网和多个配电网的并行优化问题;为改善广义主从分裂法的计算效率,提出了基于功率、电压等多元信息交互及历史信息修正的双向安德森加速策略;在此基础上,提出了融合原对偶内点法、启发式算法和辅助函数的输配协同无功优化方法,实现了输电网和配电网多种类灵活性资源的协调配合和优化控制。算例仿真结果表明,所提方法能有效改善主从分裂法边界的收敛性能,在大规模分布式能源接入的输配协同无功优化场景中具有更好的应用价值。

考虑高比例多元调节资源互动的配电网无功优化降损方法

为了挖掘高比例分布式资源接入背景下配电网全方位多角度无功调控降损潜力,实现更为全面精细的无功优化技术降损目标,提出考虑多元可调节资源协调互动的多目标配电网无功优化降损方法。首先,针对高比例分布式资源接入背景下谐波对线损的影响,给出了考虑谐波损耗的配电网线损计算模型;其次,在此基础上分析多元可调节资源无功调节能力,建立了以日线损最低和静态电压稳定性最大为目标的配电网无功优化调度模型;然后,通过制定多元可调节负荷、分布式电源、储能、无功补偿设备等多元分布式资源协同无功优化策略,达到在综合考虑配电网静态电压稳定性要求下系统线损最小的目的;最后,通过多元分布式资源接入的IEEE 33节点进行系统仿真分析,结果表明通过多元可调节资源的充分互动能够有效提高系统电压稳定性,降低系统线损,实现配电网安全、经济运行。

考虑有功不确定性的配电网新能源无功优化控制

提出了一种考虑有功不确定性的配电网新能源无功-电压下垂双层鲁棒优化控制模型。首先,在参考点优化层,以多时段总运行成本最小为目标,对静止无功补偿设备与调压变压器的协调控制指令、新能源的无功功率参考值和端口电压参考值等系统中影响无功分布的典型相关控制量进行优化;然后,在斜率优化层,基于双层列生成算法框架,分别建立斜率指令优化主问题模型和极端场景集筛选子问题模型。结果表明,所提出的优化控制方法不仅可以有效适应新能源发电出力的随机波动,同时能够充分利用其并网换流器的无功容量,在优化系统网损和调压设备操作成本的同时,增强系统运行的可靠性。

基于谱聚类的主动配电网多时间尺度无功优化策略

高比例分布式光伏接入配电网后,传统优化方案无法有效平抑电压波动,分布式光伏逆变器的无功调控能力难以充分利用。为此,提出一种基于谱聚类的主动配电网多时间尺度无功优化策略,该方法分为日前优化和日内实时优化两个阶段。首先,对离散设备的时间耦合性进行解耦,以配电网网损、平均电压偏差、电压波动严重程度为目标函数,建立基于社交网络搜索算法的日前无功优化模型,确定离散设备静态最优档位序列;其次,通过谱聚类的方法进行耦合,确定离散设备动态最优档位序列,结合改进的分布式光伏逆变器就地控制策略,建立日内实时优化模型,从而抑制日前预测数据偏差导致的电压波动;最后,基于改进后的IEEE33节点系统进行仿真实验。仿真结果表明,所提策略可以有效降低运算难度、提高求解效率,验证了该策略的有效性和优越性。

基于自编码器-受限时序卷积网络的数据驱动配电网无功优化策略

配电网中可再生能源渗透率的提高带来了频繁的电压越限问题。作为一种被广泛研究的方法,无功优化方法已经成功应用到配电网中以降低网损、优化电压质量。该文提出一种基于自编码器-受限时序卷积网络的新型数据驱动配电网无功优化策略,该策略通过3个阶段来协调光伏逆变器、电容器组等多种多时间尺度的无功调节设备。首先,将无功优化问题建模为混合整数二阶锥规划问题,求解出历史最优无功调度策略;然后,使用历史运行数据和最优策略训练所提网络模型,并通过矫正层规避不合理结果;在实际运行中,训练好的模型依据系统测量值给出无功优化策略以应对配电网的波动。最后,通过改进IEEE 33节点算例仿真实验验证,所提方法能够达到混合整数二阶锥模型98.80%的准确度而仅消耗其7.14%的时间;与其他流行的深度学习方法相比,具有更佳的性能和更好的实用性。

计及输配电网双向协同的有源配电网多目标分层主动优化

配电网中分布式电源渗透率不断提高,使得输电网与配电网之间的互济需求日益增强。针对输配协同框架内有源配电网(active distribution network,ADN)运行优化不能充分调度配置资源以满足区域自治需求的问题,提出了计及输配电网双向协同的有源配电网多目标分层主动优化模型。该模型以输配电网整体运行的经济性和安全性为目标,以联络线功率为耦合变量,通过机组组合调整输电网火电机组出力,并以配电网重构(distribution network reconfiguration,DNR)为主要策略配置拓扑结构,决策出支撑系统最优运行方式的调度策略。基于目标级联分析法(analytical target cascading,ATC)对输配双向协同的有源配电网多目标主、子问题进行解耦并分层求解。最后,以T6D2及T118D5测试系统为例验证了所提方法的有效性。结果表明,所构建模型能有效应对输配间的“双向流”现象,进一步提升系统全局的可再生能源消纳率,使输配电网整体获得最大经济效益。

基于分段动态时间弯曲距离的高损线路窃电检测方法

利用高损线路中窃电用户用电量与线损电量之间的关联关系识别窃电用户,是降低窃电检测误报率的重要途径,但相关方法对用户负荷时序平稳性等方面有严格要求,限制了其工程应用。提出了基于分段动态时间弯曲距离的高损线路窃电用户识别方法。首先,运用启发式分割算法对各用户用电量序列和线损电量序列进行数据变换,实现特征提取和数据降维;然后,利用动态时间弯曲距离找出与线损电量形态最相似的用户用电量,分析它们之间的联动性;最后,提出基于分段动态时间弯曲的密度聚类方法,实现用户用电量聚类,得到具有相同波动方向的用电量簇集,并将与线损电量形态上最相似且波动方向相同的用电电量所对应的用户定为窃电嫌疑用户。基于高损线路的实际数据进行算例仿真,结果表明所提方法相较于对比方法具有更好的精确度及更低的误报率。

融合时空信息的高比例分布式光伏低压台区户变识别方法

随着低压台区内高比例户用分布式光伏接入以及终端用户规模的扩大,基于电压相关性原理与能量供需平衡原理的传统户变关系识别算法准确率已无法满足低压台区的需求。针对上述问题,提出一种融合时空信息的两阶段户变关系识别算法。首先提取用户与低压配变的空间位置信息,基于低压配变的最大供电范围,实现户变关系的一阶段识别,优化下一阶段的迭代初始值。随后根据用户与低压配变的用能时间序列,建立基于能量供需平衡的时序关联卷积模型,实现低压台区户变连接关系识别。仿真表明,相较于传统算法,该方法在提升户变关系识别准确率与降低计算复杂度上具备显著优势。

配电网无功优化的数据驱动方法研究

大批分布式新能源接入,使得配电网运行环境日趋复杂,对无功优化提出了更高要求。为应对该挑战,提出了一种数据驱动的无功优化新方法。使用带残差结构的改进卷积神经网络提取配电网负荷和新能源出力数据的高维特征;进行特征位置编码并引入自注意力机制进一步处理,建立数据驱动模型。利用历史运行数据和无功优化最优策略库训练所提无功优化模型,发掘配电网节点数据和无功设备补偿策略间的非线性映射规律。通过IEEE 33节点算例验证了本文所提方法的有效性。

发电机组低负荷下的SVG无功补偿技术应用分析

低负荷运行容易导致发电机组无功功率不足、电压不稳定等问题,影响电力系统的稳定性和可靠性。探讨了在发电机组低负荷条件下应用静止无功发生器(SVG)技术进行无功补偿的途径。分析了SVG在维持电压稳定、改善功率因数以及减轻低负荷运行对发电机组的不良影响等方面的表现和有效性,并通过实验和仿真开展评估验证。

低压台区的线损分析及降损技术分析

对于电力企业而言,线损率一直是影响其综合收益的重要指标,直接体现出电力企业综合实力,关系到其经济效益。其中低压台区的线损受到多种因素的影响。基于此,本文将重点分析低压台区的线损,并阐述相应的降损措施,有效控制线损问题,实现电力企业的健康发展。

供电企业的线损管理与节能降损技术分析

加强线损管理,不仅是解决严重电路线损问题的有效手段,也能减少电能输送过程中不必要资源浪费,提升电能资源利用率。再结合实际情况,合理选择节能降损技术,提高线损管理水平,为线路安全稳定运行提供基础保障。基于此,本文进一步分析供电企业线损管理现状,并提出针对性调整电压,以保证电网改造有效性、使用节能设备,提高线损管理效果以及改造无功补偿装置,实现无功平衡降损等策略,以期达到有效节能降损目的,凸显线损管理强化作用与节能降损技术运用价值,从而为供电企业创造更多经济效益,助推供电企业可持续、高质量发展。