220kV主变压器中性点加装隔直电容对零序电量的影响

变压器中性点加装隔直电容是抑制直流偏磁的有效措施,但加装隔直电容后系统零序参数将发生改变,且大规模加装隔直电容后对零序电量的影响是否存在叠加效应未有明确定论。文中建立了220kV复杂系统环形等值模型,考虑不同运行工况进行计算仿真,采用继电保护智能整定计算软件进行全网故障计算,验证大规模加装隔直电容时系统所受的影响情况。研究结果表明,加装隔直电容后对线路保护安装处零序电流及电压保护影响很小,对加装站点变压器中性点零序电流的影响最大,大规模加装隔直电容时存在叠加效应,但叠加后对相关零序保护的影响基本可以忽略。

多个500kV站点自耦变中性点加装小电抗对零序电量叠加影响的研究

500 kV自耦变中性点加装小电抗是抑制电网短路电流水平的有效措施。主变中性点加装小电抗后,改变了系统的零序参数,当线路发生不对称接地故障时,故障电量所受影响不容忽视。文章基于500 kV自耦变压器建立了复杂系统环形等值模型,用广东电网500 kV站点的实际参数进行仿真。定量计算了单个站点自耦主变压器(以下简称主变)中性点加装小电抗前后,线路故障位置不同时,各零序电量的相对变化量所受的影响,结果表明当线路出口处发生接地故障时对各零序电量的影响最严重;分析了主变中性点加装小电抗后对相关继电保护整定值的影响,为满足灵敏度需求,变压器中性点零序电流保护需重新整定;多个站点主变中性点同时加装小电抗时,研究表明不同安装情形对各零序电量的影响均存在叠加效应。实际电网仿真算例验证了理论分析的正确性。

500kV同塔双回不换位线路潜供电弧对重合闸的影响分析

同塔并架多回线路采用不换位架设导致电气参数三相不对称,使得潜供电弧难以自熄,在超高压输电线路甚至出现了瞬时故障重合闸重合不成功的情况。针对这个问题,建立了500kV同塔双回不换位线路潜供电流和恢复电压的计算模型,并应用PSCAD/EMTDC软件,从相序排列方式、故障相别、线路长度三个方面对其进行了仿真分析。根据仿真结果,给出了500kV同塔双回不换位线路不同线路长度对应的单相重合闸推荐时间。建议根据线路长度合理整定单相重合闸时间,从而提高重合成功率。

新能源配电网低碳高效运行的可拓层次评估方法

本文在传统配电网评估模型的基础上,建立了新能源配电网的综合评估指标体系,该指标体系从设备运行状态、供电可靠性、电能质量、经济性以及环保性五个方面较为全面地对新能源配电网进行综合评估,突出了新能源配电网区别于传统配电网的特性,同时提出了基于可拓层次分析法的综合评估方法,该方法在传统层次分析法的基础上考虑了人为判断的模糊性,并且较容易满足判断矩阵的一致性要求。最后通过算例分析验证了指标体系的全面性和评估方法的适应性。

住宅小区电动汽车有序充电潜力评估

电动汽车的充电管理方式影响充电设施配电容量的规划设计,对住宅小区电动汽车进行有序充电,可实现削峰填谷,提高配变利用率,增加充电设施接入容量。结合住宅小区住户充电行为习惯,建立住宅小区充电负荷概率模型,并提出充电负荷同时率和叠加率两个关键参数表征充电负荷变化特性。在此基础上,建立电动汽车充电负荷与居民用电负荷规划计算模型,并通过数学解析法得出配变负载率与住宅小区电动汽车最大渗透率之间的关系,对住宅小区电动汽车有序充电潜力进行定量评估。该研究可为住宅小区充电负荷精益管理、充电设施配电容量合理配置提供科学参考。

两阶段DEA模型在充电设施建设方案评价与改善中的应用

针对电动汽车渗透率由低到高和充电方式由无序到有序的阶段性发展的特点,为每个阶段挑选出合适的指标体系和数据包络分析(data envelopment analysis, DEA)计算模型,并将其应用于评价充电设施建设方案的相对优劣性。首先根据不同的阶段特点和指标选取原则,选取由基建费、运行维护费、政府补贴、利润增长率、市场占有率、折旧率、净资产收益率、设备利用率、负荷曲线改善度和资产负债率构成的指标集合;其次为不同阶段构造出DEA投入-产出模型的指标体系,在不同阶段分别选用DEA法的基于规模可变的BCC和基于规模不可变的CCR算法模型,计算得到各方案的在各阶段的相对优劣性排序;然后引入松弛因子s^+和s^-来计算较劣方案的投入冗余和产出不足,从而给出较劣方案的改善方向;最后,结合具体算例,通过MATLAB软件编程对该方法的有效性和可行性进行检验。

含柔性多状态开关的主动配电网有功-无功协调动态优化

多端柔性多状态开关(FDS)作为可实现功率实时调控的装置,有利于实现主动配电网的运行优化。文中基于FDS接入配电网的拓扑和运行数学模型,建立含FDS支路的配电网有功-无功协调动态优化运行模型:构建多时间尺度有功-无功调度架构,以最优网损和电压均衡为目标函数,并考虑计及系统安全和断面动作限制的运行约束条件。为提高多断面潮流模型的求解效率和松弛精度,提出针对二阶锥规划和非线性规划的模型求解优化方法,并利用求解工具集SCIP等算法包获取测试结果。最后,依托实际工程数据,在含三端FDS主动配电网系统中展开仿真测试,结果呈现了FDS接入对主动配电网电能质量改善、运行策略优化和潮流智能分配的积极影响,并验证了所述方法的寻优稳定性和计算高效性。

考虑“源-荷-储”灵活性资源协调的主动配电网双层规划

分布式电源(distributedgeneration,DG)、储能系统(energystoragesystem,ESS)、需求侧响应(demandresponse,DR)是主动配电网的灵活可控资源。以电力企业作为综合能源服务商为应用场景,提出一种综合考虑“源-荷-储”灵活性资源协调优化的主动配电网双层规划方法。首先,建立“源-荷-储”协调双层规划模型,该模型上层规划以年综合费用最小为优化目标,考虑DG及ESS的年投资费用和年维护费用、DR年成本、电网年网损费用,优化变量为DG及ESS在候选安装位置的安装容量;下层规划以电网年网损费用最小为优化目标,根据当前上层规划确定的DG及ESS的安装容量,对DG、ESS及DR进行协调优化运行后,得出最优目标值。然后采用灾变遗传算法和内点法相结合的混合策略求解规划模型,最后,在IEEE33节点系统进行仿真分析。仿真结果表明,与“源-储”规划及“源-荷”规划相比,所提“源-荷-储”协调规划方法具有更高的经济性,可有效利用多种资源以减少不必要的投资,适用于电力企业作为综合能源服务商投资建设的含DG、ESS、DR的主动配电网规划。

基于配电网电流保护约束的分布式光伏电源容量分析

10kV配电网保护大多数采用阶段式的过电流保护,但分布式电源的接入使配电网从单电源网变成多电源的复杂网络,各设备之间的电流保护整定配合变得相当复杂,降低了配电网供电可靠性。在不增加配电网设备前提下,以配电网阶段式电流保护整定值为约束,满足配电网电流保护的选择性、灵敏性和可靠性要求,先建立了逆变型分布式电源的模型,分析逆变型分布式电源(IIDG)的接入对配电网电流分布以及发生故障时对保护动作的影响,对不同接入位置的分布式光伏容量的极限值进行求解和仿真分析。在短路电流迭代计算时考虑了分布式电源的低电压穿越特性,对并网点故障电压与IIDG提供的故障电流之间存在的非线性关系进行修正,直到迭代所得故障后并网点电压收敛。

含多端柔性多状态开关的智能配电网供电能力评估

多端FMS(柔性多状态开关)彻底改变了传统配电网的网架结构和运行方式,进而影响配电网的供电能力。根据馈线N-1安全准则,分析了常规馈线组与含FMS的智能配电馈线组的区别与联系。建立含FMS的智能配电网供电能力评估模型,该模型考虑了FMS运行约束和馈线N-1运行场景,并计及多种传统配电网的运行约束。通过等价变换消去原模型约束中的离散变量,将原混合整数非线性模型转化为一个非线性模型,优化求解获取含FMS的智能配电网的供电能力。在含三端FMS接入的智能配电网示范工程上仿真表明:该模型方法适用于多端FMS应用场景的供电能力评估,并能有效保障系统运行安全。

主动配电网中多端柔性多状态开关的选址定容优化

智能柔性多状态开关作为网间功率调控媒介,在主动配电网中实现有功/无功协调并优化运行状态,发挥巨大的应用价值。本文考虑多端柔性多状态开关的拓展性,定义其接入的约束限制和位置向量,提出含柔性多状态开关主动配电网的经济成本优化配置模型。规划目标追求周期最小经济成本,综合考虑设备运行、连接损耗、网间交互和容量配置等成本因素来配置柔性多状态开关接入位置和端口容量。进而采用改进遗传算法和二阶锥规划的混合算法求解。最后,依托实际智能配电网示范工程,在馈线组算例系统中展开测试,结果表明所提方法能保证综合经济成本合理控制,并发掘了柔性多状态开关与无功补偿的有功/无功协调控制的性能,且算法稳定高效。

逆变型分布式电源接入对就地型馈线保护的影响分析

逆变型分布式电源(inverter interfaced distriuted generation,IIDG)因在经济效益和环境效益上的突出表现,在配电网中得到广泛应用。IIDG的接入使得配电网变成一个多电源供电的复杂网络,潮流的双向流动可能导致基于单向潮流设计的馈线自动化性能下降,无法及时隔离故障、恢复供电。针对目前应用在架空线路上的2种典型馈线自动化实现模式:电压时间型馈线自动化和电流级差型馈线自动化,分别论述其工作原理,再结合IIDG的工作方式,详细分析了IIDG接入对在各馈线自动化模式下实现故障隔离以及非故障区域供电动作逻辑的影响,提出减小IIDG影响的解决方案,最后对其进行仿真验证。

计及风险的含电动汽车配电网分布式电源选址定容优化

考虑电动汽车充电负荷随机性的分布式电源选址定容是目前分布式能源接入时亟待解决的问题。基于电动汽车充电模式、日行驶里程、充电时刻的概率分布模型,利用条件风险价值指标衡量充电负荷接入后配电网电压越限、线路过载及网损升高的风险。提出了计及整体电压水平、线路过负荷及网损等综合风险的配电网DG选址定容优化模型。提出利用纵横交叉算法对优化目标进行求解,最后利用IEEE-33节点系统进行算例仿真,论证了本文所提优化方法的有效性。

基于CVaR的含分布式电源配电网电压偏移风险评估方法研究

DG出力的间隙性和随机性影响了对配电网电压偏移风险评估的准确性。考虑配电网结构及DG接入的现状,建立了电压偏移后果模型。研究了DG出力概率模型,并针对含DG的配电网后果计算的复杂性,提出了CVaR模型对数据进行处理,使得运用一般计算方法即可得到事件的后果进而得到CvaR风险指标。以IEEE-33节点网络为例计算含分布式能源的配电网的风险指标,对比结果表明分布式电源的引入能够有效地降低配电网系统的风险;同时也反映了CVaR模型对分布式电源不确定性特点具有较好的适应性。

考虑网损及电压约束的分布式光伏并网容量匹配策略研究

分布式光伏(PV)大规模接入给配电网的规划及运行带来一系列影响,在大量PV亟待并网运行的趋势下,研究PV并网容量匹配策略具有重要意义。为此,分析了PV并网对网损及电压影响,从安全性及经济性角度出发,以电压及网损作为约束条件,得出适用于实际工程应用的PV并网容量计算公式,提出PV并网容量匹配策略及并网规划方法。通过对实际配电系统进行分析,验证了该计算公式及匹配策略的正确性和有效性。

考虑V2G模式的配电网风光-电动汽车协同调度优化研究

风光组合发电的自然间歇性与随机性给电网的安全稳定运行带来极大挑战，同时也制约了风、光发电产业的发展。为减小地区电网负荷峰谷差，增强对可再生能源的接纳能力，以地区电网等效负荷波动最小和用户充电成本最低为目标，建立考虑电动汽车与电网互动（Vehicle-to-Grid，V2G）模式并计及风电和光伏出力的多目标协同调度模型，以合理安排电动汽车的充放电行为。

地区电网光伏电站消纳能力评估

地区电网光伏电站消纳能力评估是光伏电站并网前需进行的关键环节,科学合理的评估对并网技术、电网的发展规划以及电网的安全稳定经济运行具有重要意义。提出一种地区电网光伏电站消纳能力评估方法:在建立光伏电站并网等效模型并分析光伏电站并网对电网影响的前提下,提出线路负载率、主变负载率、电压偏差以及"N-1"校验合格率四项关键评估指标,采用光伏电站并网安全性评估方法对光伏电站并网的消纳能力进行合理评估。以广东某地区电网为实际算例进行分析验证,计算结果表明评估指标及评估方法具有实际可行性。

光伏电站并网对配电网线路保护的影响分析

继电保护是保证电力系统运行安全的重要基础,研究光伏电站并网对配电网线路保护的影响,对提高光伏利用率,保证电网的安全稳定经济运行具有重要意义。在介绍传统配电网线路保护的配置和整定原则的基础上,分析光伏电站并网的故障附加特征,研究光伏电站并网对配电网线路保护的影响。以广东电网某实际35 k V配电网为算例进行分析验证,得出故障点位置及PV容量对故障电流的影响规律,对含光伏电站的配电网保护配置及整定具有参考价值。

光伏电站并网消纳能力评估及对策探讨

我国的太阳能光伏电站呈现出“大规模集中开发、中高压接入”与“分散开发、低电压就地接入”2种形式共同发展的趋势。集中式光伏电站大多在中高压输电系统并网,供给远距离负荷。由于选址更加灵活,光伏发电出力稳定性有所增加,运行控制较为灵活,相对于分布式光伏,可以更加方便地实行无功和电压控制,参加电网调频也更为容易实现。

光伏电站并网对配电网的影响研究

在节能减排形势日益严峻的今天,光伏发电作为可再生能源的作用与应用前景已得到社会的普遍认同,光伏发电正逐渐从独立系统朝大规模并网方向发展。由于光伏电站是间歇式电源,在大规模并网过程中将对配电网结构和运行等方面产生显著影响,研究光伏电站并网对配电网的影响对光伏并网化和大型化、提高光伏利用效率、保证电网安全稳定运行具有重要意义。