高比例新能源接入的主动配电网规划综述

新能源以分布式电源的形式接入配电网,给系统带来了不可控性、随机性和波动性问题。借助现代电力电子、信息通信及自动控制等技术,灵活可控的主动配电网成为发展趋势,其中主动配电网规划是近年来研究的热点之一。综合国内外在这一领域的研究成果,对主动配电网规划相关研究内容及其方法进行总结、分析及展望。对主动配电网基本结构进行了描述,介绍了配电网组成元素的特点;根据其控制变量的不同,对主动配电网规划模型进行了归类,总结了模型中的优化目标;针对常用模型求解算法及其优缺点进行分析、总结;通过对关键性问题的讨论,分析了未来主动配电网的发展趋势。

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。

考虑风光出力不确定性及相关性的配电网规划方法

新能源在电力系统中的渗透率日益提高,大大增加了电网中的不确定因素,对配电网的规划运行和控制提出了更高的要求。配电网规划是电力系统安全稳定运行的重要基石,传统配电网规划中各参数都已确定,缺乏对不确定因素的适应性。因此,提出一种基于概率潮流的配电网规划方法,首先对配电网中的不确定因素定量建模,建立源荷出力模型,其次将风速、太阳辐射与用电负荷之间的相关性用秩相关系数矩阵表征,建立计及相关性的半不变量概率潮流计算方法,最后构建以规划成本最小为目标函数,以潮流平衡、馈线容量、节点电压、网架辐射型结构为约束条件的配电网规划模型,并通过改进惯性参数与引入变异操作对粒子群算法进行改进,利用改进后的算法求解规划模型。以33节点系统为例进行仿真,结果验证了该方法能够有效降低网损,减少网络规划费用。

风电数据的不确定性建模及在电网规划的应用

在我国经济高速发展的同时,矿物资源的使用持续增长,对环境的污染也在不断加剧,发展风力发电是我国实现低碳转型的一项重要措施。然而,由于风力发电具有较强的不稳定性,这给电网的运行带来了较大的不确定性。因此,考虑风力发电过程中的不确定性因素,并对其进行建模,开展含风力发电的电网规划研究。首先对风电出力的不确定性进行建模,建立了风电机组出力的数学模型。其次,提出了以总成本、总网损最小为目标函数的考虑风电不确定性的最优潮流模型,并给出一种采用局部模型并引入动态惯性权重系数改进的粒子群优化求解算法。经采用实际的风电数据进行实验,结果表明与传统的粒子群优化算法相比,改进的粒子群优化算法在求解速度、收敛性以及稳健性方面均具有更优性能。

基于灵敏度因子的随机电网规划方法

针对常规电网规划考虑系统灵活性不足的问题,建立多场景的不确定电网规划模型,该模型以设备投资成本和运行费用综合最小为目标,嵌入安全约束机组组合模型以充分反映系统灵活性的平衡;同时,鉴于常规电网规划模型规模过大,计算效率低下,提出一种基于灵敏度因子的电网规划方法,建立候选线路投建状态变量对输电断面约束的灵敏度模型,消除传统电网规划中的节点相角变量,实现线路和断面潮流的解耦,从而大幅提高电网规划求解效率。IEEE 118节点算例和实际电网算例的结果表明:对新能源消纳率的过高追求可能会导致巨大电网投资成本;同时,在中大型电力系统中,基于灵敏度因子的电网规划计算效率优势明显,从而验证模型和算法的有效性。

电网规划中新能源电力接入问题及优化策略

为了促进新能源与传统电网的协同发展,必须不断完善新能源接入规划方案,为新能源发展打下坚实的基础。文章以新能源大规模并网为背景,分析了电网规划中新能源难以消纳的具体原因,重点阐述了新能源电力接入后电网规划的优化策略,旨在保证电力网络安全平稳运行,把握能源转型与能源安全的平衡关系,深入挖掘新能源发电技术的应用价值。

多阶段多属性配电网规划项目优选模型及求解

目前配电网规划项目优选方法很少考虑负荷增长速度快慢对项目供电效益和项目入选年的影响,也很少同时考虑项目的紧急程度、技术效益和经济效益,为此建立以技术效益和经济效益最大为目标的中低压配电网规划项目优选模型。根据项目的紧急程度对项目技术效益进行奖优罚劣,为衡量项目供电效益的逐年变化速度,采用差异化权重法得到项目投产后5a的供电效益综合水平。提出改进的多目标粒子群算法求解模型,得到一系列目标互有优势的项目组合方案,根据供电企业的目标偏好对项目组合方案集进行多级筛选,得到最优项目组合方案。以某地区配电网规划项目库为例,优选结果表明所提模型能更好地考虑项目的紧急程度和供电效益变化速度,并实现多区域多目标综合提升。

考虑线路负载率指标规划-运行协调一致性的电网规划双层模型

随着新能源渗透率的提高,电力系统潮流的变化更加复杂,作为长期电力电量平衡的关键环节,电网规划的要求也逐渐提高。电网规划模型通常以网络传输容量上下限为约束,这可能出现某些线路长期处于重载运行的问题,增加了电力系统的安全隐患,因此在规划中需要关注负载率指标。考虑到在两阶段模型中添加年度统计指标约束会使所有场景耦合而无法有效反映系统实际运行情况的问题,分别设计了线路重载率约束以及改进直流潮流约束的线性形式,并建立了电网规划双层模型。上层问题为规划决策,用于制定规划方案,下层问题为运行模拟,用于对规划方案进行校核。相比两阶段模型,双层模型中的运行问题不会受到规划层约束的影响,能够真实反映规划方案下系统的运行情况。算例分析验证了规划中添加线路重载率约束的有效性以及双层模型结构的合理性。

基于MFOA算法的新型电力系统智能微电网规划研究

新型电力系统作为一种具有清洁低碳、灵活高效、智能友好等特征的一种未来电力系统建设方向,微电网及新能源的合理规划与使用对于新型电力系统的发展有着十分关键的作用。在进行微电网规划时,需要从长期角度满足客户的电力需求,同时也要遵守电力方面的限制供应可靠性和系统操作。提出了一种基于MFOA算法的智能微电网规划方法,对于能源微电网系统中的常见光伏板、风电机组及蓄电池组等设备建立数学模型,在优化选型过程的基础上结合了直接负载控制需求响应程序,将元启发式算法用于解决最佳设备容量规划选取问题,并利用基于数据压缩的模型缩减技术来拉平负载曲线并减少计算工作量。最后通过针对性的案例分析,搭建仿真实验平台验证所提出基于MFOA算法的新型电力系统智能微电网规划方法的有效性与可行性。

考虑光-车-氢接入的新型城市配电网规划研究综述与展望

为实现“双碳”目标,城市配电网中分布式光伏渗透率不断提升,电动汽车等新型清洁负载在终端消费中的占比不断增大,氢储能作为一种新型储能技术被广泛集成在“源-网-荷”各个环节之中。城市配电网面临着网架结构和运行模式的多方面改变,给规划带来巨大挑战。为实现具有高不确定性的光伏发电与充电负荷的安全经济消纳,首先从光-车-氢等灵活性资源入手,从特性对比、协同策略、在配电网规划中的利用以及不确定性处理4个方面对现有配电网规划研究进行了归纳对比;接着,总结了城市配电网规划面临的光-车-氢灵活性评估、多维度多时间尺度不确定性处理、长时间尺度超大规模联合规划模型构建求解三大关键问题;最后,展望了未来城市配电网规划过程中,用户与电网运营商的利益博弈、考虑故障风险的城市配电网规划与极高光-车-氢渗透率下城市配电网规划三方面的研究问题。

分布式光伏接入的配电网规划综合评价方法

为充分考虑分布式光伏接入对配电网规划评价的影响,基于传统配电网的规划评价体系,提出一种计及光伏输出功率随机性和相关性的有源配电网规划评价方法。首先,为精准刻画光伏出力的随机性与波动性,提出基于改进最优粒子群算法的高斯混合模型,计算多个光伏出力的联合概率密度函数;然后,将潮流方程线性化,推导节点电压和线路潮流线性表达式,分别获取多节点电压和多线路潮流的联合概率分布,并基于此构建考虑光伏接入后的配电网可靠性指标和电压质量指标等。最后,将新构建的电压越限风险指标、电压偏差指标以及潮流断面越限风险指标等新型电网规划评价指标纳入评估体系中,采用层次分析法计算得到组合权重并组合得到最终综合评价结果。仿真结果验证了该评价方法的有效性。

高含硫气田电网规划与技术应用研究

由于高含硫气田的电力需求受实际运行状态影响,导致电网规划需要结合多个因素进行综合分析,为此提出高含硫气田电网规划与技术应用研究。首先综合生产规模与工艺复杂度、高含硫气田产能大小、电力设备容量和运行功率、采气工艺对电力需求,以及处理和净化流程的具体情况,实现对高含硫气田电力需求的预测。然后综合硫化氢浓度、温度、压力、湿度、气体流速、设备材质、设备年龄与维护状况、杂质含量以及操作条件变化频率,计算高含硫气田硫化氢腐蚀风险。最后结合预测结果和风险评估结果实现对电网的规划。实际应用结果表明,应用研究方法明确了相应技术的应用方式及效果,实现了高含硫气田电网的规划。

基于改进粒子群算法的配电网规划设计仿真

配电网规划设计具有重要的现实意义,但传统粒子群算法在求解最优参数是易陷入局部最优解,易造成配电网整体规划效益差。为解决上述问题,采用平均极值与惯性权重优化的方式改进PSO算法,提出一种DAPSO最优求解算法。首先为提高电力系统的安全性与稳定性,将网络稳定度设计规划作为目标函数对配电网设计进行约束;然后构建以建网运行成本、电力生产成本和能量损失成本为中心的经济目标模型;最后构建了27节点的TE配电网的规划最优模型,并以DAPSO算法其中的三个节点进行重新分布式规划设计。仿真结果表明,较传统PSO算法相比,改进DAPSO算法的平均计算时间减少了39.9%,且不存在局部最优的问题,同时上述算法可以更快的收敛至总运营成本最低,即全局最优解。即DAPSO算法在通过优化,解决了传统算法存在局部最优的问题,且降低了平均计算时间,提升了收敛速度,综上DAPSO算法在配电网规划设计最优求解中具有重要的研究意义。

基于分布式边缘计算的智能配电网规划策略研究

配电网规划、调度能有效提升能源的经济效益,但传统ADMM算法在求解规划问题时易陷入局部最优,造成目标收益差、系统成本高的不良后果。为解决上述问题,基于边缘节点并行更迭决策量的优化,提出一种EN-ADMM改进交替方向乘子法最优求解算法。首先需保证调度的稳定性与安全性,将柔性负荷、分布式源与电网总和作为配电网的稳定约束条件;然后构建配电网最低运行成本目标函数,并对目标函数进行优化,构建出32节点分布式电网模型;最后分别采用传统ADMM算法与EN-ADMM算法对配电网模型进行性能参数与经济参数的最优求解。实验结果显示出,较传统ADMM算法相比,EN-ADMM算法的计算耗时降低了41.9%,且目标成本降低了4.21%,即EN-ADMM算法通过边缘节点优化提升了收敛时效性与聚拢性,同时提高了配电网目标经济效益。综上,EN-ADMM算法在智能配电网规划中具有较为重要的仿真价值。

智能配电网技术在配电网规划中的应用

现阶段,社会经济持续飞速的发展,国民的日常生活质量也有了质的飞跃,近年来大家对于电力资源的需求也越来越高,这给配电网规划带来较大的挑战。相关部门要保证配电网运行的安全性与稳定性,所以非常注重智能配电网技术的应用,这不仅为配电网规划带来较大的便利,还能降低配电网运行的问题发生,为配电网运行营造良好的环境,为群众提供优质的电力资源,保障电力资源可以满足群众生活需求,有利于促进社会的可持续发展。本文讲述了智能配电网技术,以及在配电网规划中的应用。

电网规划中新能源电力接入问题及策略研究

近年来,新能源电力在我国电力系统中被大量应用,对我国电网的规划和发展提出了新的挑战。电力系统中新能源电力接入在很大程度上影响着电网的安全运行,如果不能及时有效地解决这些问题,将会影响电网的正常运行。因此,对新能源电力接入电网规划问题进行研究,对于实现电力系统的健康发展具有重要意义。在此背景下,文章主要针对新能源电力接入电网规划中存在的问题进行了分析和研究,并提出了相应的解决措施和建议,以期为相关工作人员提供参考,进一步促进我国电网规划水平和质量的提升。

10 kV配电网规划中智能技术的有效运用

智能技术的引入能够有效提升电网规划质量与效率,为10 kV配电网规划提供有力支撑。基于此,探讨了智能技术在10 kV配电网规划中的应用价值,提出了10 kV配电网规划中智能技术的有效运用,旨在提升智能技术在10 kV配电网规划中的应用效果,从而促进我国电力事业发展。

新能源电力接入对电网规划的影响分析

阐述新能源电力发展情况,分析新能源电力接入对电网规划的影响,包括对系统稳定性的影响、对电网的影响、对电能质量的影响、对供电系统安全性和可靠性的影响。探讨新能源系统的发展趋势。

智能配电网技术在配电网规划中的实践

旨在探讨智能配电网技术在配电网规划中的实际应用及其对电网现代化的影响,通过深入分析智能配电网的技术特性和应用领域,强调了信息通信技术(ICT)、自动化技术以及综合管理策略在提升配电网运行效率和促进可再生能源接入方面的关键作用。研究方法涉及对当前智能配电网技术的广泛文献回顾,特别是其在规划设计优化、可再生能源集成以及面临的技术与管理挑战方面的应用。结果表明,采用智能配电网技术可显著提高配电网的灵活性、可靠性、经济性,促进智能电网和可持续能源的发展。

新型电力系统下配电网规划问题探究与展望

新型电力系统建设是响应国家“双碳”目标的重要举措,是能源转型背景下的必然趋势。作为电网与用户的桥梁,配电网在新型电力系统中扮演着重要的角色。随着当前新型电力系统建设的进一步推进与实施,新型配电网系统不仅需要满足日益增长的电力需求,还要同时兼顾电力质量和供电可靠性,需要具备灵活的调度和控制能力,以应对能源波动和电力负荷的变化,因此对配电网系统的科学规划提出了更高要求。立足于新型电力系统稳定性不足、规划复杂、投资效率亟需优化等现实问题与发展要求,依托新型电力系统发展现状,系统挖掘了新型电力系统建设发展下配电网的演变过程与方向,提出了当前配电网规划客观存在的问题,明确了配电网规划目标,并结合当前发展形势与发展需求,从不同维度提出了配电网规划展望。研究能够为提升配电网规划科学性提供支撑与抓手,为保证配电网安全稳定运行、加快以新能源为主体的新型电力系统建设提供参考与借鉴。