Comprehensive evaluation of 5G+smart distribution network based on combined weighting method-cloud model

With the large-scale application of 5G technology in smart distribution networks,the operation effects of distribution networks are not clear.Herein,we propose a comprehensive evaluation model of a 5G+smart distribution network based on the combination weighting and cloud model of the improved Fuzzy Analytic Hierarchy-Entropy Weight Method(FAHP-EWM).First,we establish comprehensive evaluation indexes of a 5G+smart distribution network from five dimensions:reliable operation,economic operation,efficient interaction,technological intelligence,and green emission reduction.Second,by introducing the principle of variance minimization,we propose a combined weighting method based on the improved FAHP-EWM to calculate the comprehensive weight,so as to reduce the defects of subjective arbitrariness and promote objectivity.Finally,a comprehensive evaluation model of 5G+smart distribution network based on cloud model is proposed by considering the uncertainty of distribution network node information and equipment status information.The example analysis indicates that the overall operation of the 5G+smart distribution network project is decent,and the weight value calculated by the combined weighting method is more reasonable and accurate than that calculated by the single weighting method,which verifies the effectiveness and rationality of the proposed evaluation method.Moreover,the proposed evaluation method has a certain guiding role for the large-scale application of 5G communication technology in smart distribution networks.

Distribution of primary school based on spatial network comprehensive model in low-income mountainous cities： a case study in Wanyuan, China

Focusing on the peculiarities of urban construction resulting from specific mountain terrains, the purpose of this study is to find out a suitable method based on a Spatial Network Comprehensive Model(SNCM) to reasonably plan and distribute primary schools in low-income mountain cities. The construction principles and advantages of the SNCM method are proposed and the method tested in Wanyuan city of Qinba Mountain area(Southwest China) to verify its feasibility and optimization. Taking account of the mountain terrain and its influence on user behavior, we used the SNCM method to build a comprehensive model which integrates the road slope and the walking speed of pupils into the basic spatial model. The model is used to calculate a reasonable layout of the primary schools and to validate the rationale. The results show that the SNCM method can be effectively applied in low-income mountainous cities. It can not only improve the accessibility and service efficiency of primary schools using as little capital-investment as possible, but also help the city grow in an intensive and efficient way.

Evaluation of Green Development Level of Electric Energy in Distribution Network Based on Multilevel Fuzzy Comprehensive Evaluation

At present,there are few studies on the comprehensive evaluation of green power grid development in China,and all aspects of green power grid need to be evaluated.Therefore,this paper studies the green development level of power distribution network.This paper proposes a multi-level fuzzy comprehensive evaluation method,which first needs to classify the influencing factors.Therefore,this paper constructs an indicator system for the evaluation of green development of power distribution network from three dimensions.In order to avoid the influence of subjective factors,this paper adopts the model combining analytic hierarchy process and entropy weight method to give weight to indexes.Finally,five typical regions are selected for empirical analysis.The results show that the model established in this paper can reflect the green development level of power distribution network in each region and put forward relevant improvement suggestions for each region.

计及电能质量影响的主动配电网光储容量优化

“双碳”目标的提出,配电网新能源接入已成必然,光储并网配置将成为影响配电网电能质量的关键因素之一。该文建立一种计及电能质量影响的主动配电网光储双层优化配置模型,下层调度模型采用基于二阶锥规划的最优潮流模型,以系统网损最低为目标对各主动管理措施和分布式电源出力进行调度;上层配置模型以发电系统年投资运行成本、各光伏并网点电能质量评估值、系统总弃光率和储能收益为目标进行优化,采用向量序优化理论进行求解,保证计算结果的快速性和准确性。采用IEEE-33节点系统进行算例分析,结果表明计及电能质量影响开展主动配电网光储容量优化,可以保证电网运行经济性的同时尽可能提升电网的电能质量,对于新型主动配电网规划建设可提供重要的理论支撑。

考虑节点功率储备与GIN中心性的主动配电网动态集群电压控制

为应对大规模分布式光伏(photovoltaic,PV)接入引起的主动配电网电压越限问题,降低控制策略的时序复杂性,提出一种考虑节点功率储备与节点影响力(global importance of each node,GIN)的主动配电网动态集群电压控制方法。首先,通过考虑系统各节点的功率储备度,定义聚类算法的电压灵敏度-功率储备度(voltage sensitivity-power reserve,VS-PR)综合电气距离量度。进而,以GIN算法改进亲和力传播(affinity propagation,AP)聚类算法,实现网络集群划分与主导节点选取。然后,建立主动配电网集群电压控制模型,并通过动态粒子群算法(dynamic particle swarm optimization,D-PSO)进行模型求解。最后,通过建立基于MATLAB 2021b平台的IEEE 33节点仿真算例对比分析,验证了所提动态集群划分与电压控制方法的正确性和有效性。

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。

基于供电可靠性的10 kV配电网综合不停电作业技术探讨与实践

基于10 kV配电网不停电作业技术体系,阐述了绝缘杆、绝缘手套作业法等常规带电作业技术以及旁路作业法、“微网”发电作业法等综合不停电作业技术的应用原理及典型场景。针对长时间、大范围停电检修的难题,探讨了综合不停电作业方法的应用。最后,以更换环网柜和线路综合检修为例,制订停、带电一体化实施方案及作业流程,验证了综合不停电作业方法的可行性与有效性,进而为持续提高配网供电可靠性提供了有力支撑。

基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型

针对目前提出的配电网调度模型精度较低、误差补偿能力较差的问题,提出一种基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型。同时建立风电概率模型和出力概率模型,通过加强高斯混合分布函数计算风电出力。根据电网峰值次数与节点电压幅值得到系统网损,建立目标函数,通过约束条件进行优化控制,在得到目标函数模糊集后建立调度模型,通过信息改进、算法检验比较遗传算子,利用顺序编码实现优化调度。实验结果表明,基于分布式电源的新型配网综合自动化调度模型具有极好的收敛稳定性,调度精度更高,调度过程中网损减少50%以上,节点期望值始终在0.98 pu以上,具有高可行性。

基于典型问题的现状配电网评价方法研究

现状配电网评估对配电网的建设和改造具有重要的指导意义,传统方法通常根据典型问题对配电网进行评价,未能形成系统的评价方案。文章在传统典型问题评价的基础上,通过构建配电网典型问题严重程度评价体系,从不同维度出发设定配电网典型问题,并为各个典型问题设置问题判断指标及问题描述指标,采用主客观综合赋权的方法为各个指标问题设定权值,进行配电网典型问题严重程度综合评价,以此得到更为科学并且可以横向进行对比的评价结果。

基于直觉模糊决策的配电网综合检测方法研究

配电网作为电力生产过程中的最终环节,直接面向电力用户,可靠性高低直接影响到消费者对整个电网运转管理的评价。配电网运行过程中的带电检验是保证配电网可靠运行的关键方式,实际运行中检测任务常遭遇多原因型设备异常情况,单一判断依据严重程度均无须即刻停电消缺。该种缺陷的严重水平不可依靠单一判据定性,应归纳所有检测方法结果进行判定。基于直觉模糊决策算法模型,提出了一种应用带电检测设备异常情况的综合检测方法。该方法使用红外检测技术对测得的设备异常点最高温度、通过最高温度和最低温度计算的温升和超声波检测技术测得的信号强度三个评价元素进行综合指标分析并对严重程度进行排序,为复检提供依据。

基于深度强化学习的V2X频谱资源管理方法

针对车辆对一切(V2X)通信所面临的频谱稀缺问题,文章提出了一种深度强化学习方法对V2X频谱资源进行管理。首先,建立单个车辆对基础设施链路的V2X通信模型,结合频谱子带和传输功率等约束条件,构建优化问题以最大化V2X通信网络综合效率;其次,考虑到优化问题的非凸性,将其建模为马尔可夫决策过程;接着,引入基于竞争构架Q网络(Dueling-DQN)算法,以获得最优频谱子带选择和传输功率分配策略,使V2X通信网络综合效率最大化;最后,通过Tensorflow软件平台进行实验仿真,以验证所提方法的性能。实验结果表明,Dueling-DQN算法与其他算法相比,能够获得更高的链路性能和V2X通信网络效率。

多层网络视角下地铁网络脆弱性分析

为评估车站失效对地铁网络结构和服务质量的影响以及探究多层地铁网络面对不同攻击策略下的脆弱性,考虑地铁网络中不同线路的特征差异、不同线路和换乘通道之间的异质性,选择列车区间运行时间、列车到站停车时间、乘客换乘步行时间和乘客候车等待时间作为时间边权的计算依据,从多层网络视角构建多层有向时间加权的地铁网络模型;提出层间车站和层内车站的2次负载分配机制和兼顾网络结构和功能的脆弱性综合评估指标;根据车站重要度,分别采用依次攻击单个车站和同时攻击多个车站的攻击策略来分析多层地铁网络的脆弱性,并以2021年西安市地铁网络为例进行实例分析。研究结果表明:与单层地铁网络模型相比,考虑换乘车站之间的换乘通道、不同换乘车站异质性的多层有向时间加权地铁网络模型更符合实际;在依次攻击单个车站的策略中,车站的容量调节参数a和b的最优值分别为0.3和0.8;与依次攻击单个车站的策略相比,同时攻击多个车站导致网络的脆弱性更差。

西昌市森林防火综合阻隔网空间布局

【目的】根据相关标准规范、综合影响森林火灾发生发展的区域自然地理要素及现有防火基础设施,运用GIS的空间分析和可视化表达功能,探究西昌市森林防火综合阻隔网空间布局适宜区,为区域防火阻隔系统建设及防灭火组织和实施提供参考。【方法】通过分析森林火险等级,确定有效阻隔网密度和控制面积,采用地统计和水文分析、支持向量机及因子相关性分析等方法,获取影响林火综合阻隔网布局的主要因子,根据各因子现状,考虑功效、生态、成本等原则,运用成本因子权重进行综合阻隔网空间布局定量选址,结合自然地理要素及现有防火基础设施,分析其空间优化潜力。【结果】1)西昌市森林防火期内最高火险等级为I级,综合阻隔网有效密度应大于17.88 m·hm^(-2),控制面积应小于500 hm^(2),现有阻隔设施未达到标准要求;2)研究选取的因子与林火阻隔布局密切相关,考虑多因子特征,能够使阻隔网布局更为综合、完善;3)自然阻隔网适宜布局在符合宽度和朝向的山脊、沟谷、河流及水域,主要分布于西昌市东南、东北部山地和泸山周边;生物阻隔网适宜布局在林缘和适合造林的林中空地,主要分布在大面积森林外围和内部地带以及林区居民点周边;工程阻隔网适宜布局在风速、坡度和海拔低的裸地等低成本区域;4)布局的西昌市林火综合阻隔网适宜区域基本覆盖现有林地范围,可对易燃类、集中连片区森林进行有效分隔,西北和东南向区域现有林火阻隔薄弱,应因地制宜加强综合阻隔网建设。【结论】西昌市现有森林防火阻隔网布局和功能不完善,应综合考虑多种相关因素和实际条件,建立科学阻隔系统;本研究定量、可视化分析西昌市森林防火综合阻隔网布局,对提升区域防灭火能力、维护生态安全具有现实意义,对相关类网络规划具有一定参考价值。

计及电能质量影响的配电网风储优化配置

随着我国“双碳”目标的提出,配电网及用户侧新能源接入已成为必然趋势,新能源机组出力的随机性与波动性对配电网电能质量提出严峻挑战。提出一种计及电能质量影响的配电网风储双层优化配置模型,选择考虑风电机组运行状况的电能质量评估指标及计算方法,建立主客观权重相结合的综合评价模型对风电机组并网点电能质量进行评估;采用双层优化配置模型,下层短期运行模型以系统典型日场景运行成本最低为目标进行优化调度,上层长期规划模型综合考虑发电系统年投资运行成本、各风电场并网点电能质量因子与弃风率,探索各新能源并网容量与电能质量水平之间的联系。采用IEEE-33系统验证了所提方法有效性,结果表明电能质量因子可引导配电网电能质量提高,同时风储接入降低了发电系统的总运行成本。

基于变电站稳态监测信息的小电阻接地系统单相接地检测性能提升方法

为了利用已有硬件资源提高小电阻接地系统单相接地选线性能,研究了基于变电站自动化系统的全局稳态监测信息用于单相接地选线的方法。推导单相接地时母线零序电压和各条线路的零序电流,计算极端情况下单相接地故障线路与健全线路的零序电流幅值之比,提出单相接地选线方法,指出以线路的零序电流作为单相接地选线的启动条件,并给出零序电流的整定原则,计算零序电流整定值下能够启动的最大过渡电阻。结合实例对所提方法进行验证,结果表明利用变电站自动化系统的稳态监测信息能够显著提升小电阻接地系统单相接地检测性能。

基于组合权重-TOPSIS的配电网调度水平评估

针对现有配电网调度缺乏评价标准的问题,提出一种基于组合权重-优劣解距离法的配电网调度水平综合评估模型。首先,从我国配电网现状出发,构建一套覆盖技术支撑系统建设、配网调控运行与管理、核心业务与安全管控等方面的配电网调度水平评估指标体系。然后,运用序关系分析法和反熵权法确定指标的组合权重;将组合权重与优劣解距离法相结合,从而获得各地区的配电网调度水平排序。最后,基于某地区的配电网调度情况进行仿真分析,仿真结果表明,该模型可以有效地对配电网的调度水平进行评估。

基于有效降低解空间和优选典型场景的配电网随机机会综合优化

可再生能源接入后,配电网综合优化转化为一个大规模不确定的混合整数非线性规划(MINLP),很难高效准确的求解。为此,首先建立基于基尔霍夫定律的机会约束规划模型,优化串联电压源代替开关状态变量,降低了解空间规模;其次,每次选择与典型场景集合中心欧式距离最近的场景,降低由于场景选择不当而造成的优化方案保守性;最后,在求解的过程中,近似线性化地逐环打开求解方法,考虑了环网之间的相互影响也保证了配电网的辐射状。IEEE 33节点和IEEE 69节点系统的仿真结果验证了本文方法的准确性和高效性。

含高比例分布式电源接入的配电网承载能力综合评估方法

在高比例分布式电源接入下,配网承载能力较差,评估过程的抗攻击效果不佳,为了解决这一问题,本文提出了含高比例分布式电源接入的配网承载能力综合评估方法。以光伏分布式电源和风电分布式电源为目标,计算接入配网的分布式电源的输出功率,将其作为评估指标中的一项,结合配网中设备技术水平、负荷供应能力和配网结构水平确定所有评估指标,根据各个指标在配网中的投入与产出,构建评价函数,实现配网承载能力的综合评估。算例分析结果表明,面对高比例分布式电源的接入,设计的综合评估方法具有高协调性,且各个评估环节的薄弱度较低,抗攻击特性得到了增强。

基于组合赋权和改进灰色关联的配网运行水平评估方法

合理评估配电网的运行水平,可为配网的规划、改造及运行优化提供参考,对配网的安全稳定运行有着极其重要的意义。利用影响配网运行水平的相关指标,提出基于组合赋权和改进灰色关联的配网运行水平评估方法。首先,引入配网运行水平各评估指标之间的相关性关联系数,采用组合赋权法对各指标的综合权重进行修正,进而求得各区域的综合评价指标,从而识别出配网运行水平的薄弱区域,得到亟需改造的目标区域。然后,引入均差影响系数改进传统灰色关联法,求出配网运行水平影响因素与综合评价指标的关联度,从而得到各影响因素对配网运行水平的影响程度。最后,通过对某地的实例分析,验证了方法的有效性和优越性。

基于最优化理论的配电网规划综合评价方法研究

配电网电压等级较低,重视程度不够,长期以来忽视配电网的规划,配电网规划过程中相关技术问题逐渐显露出来。为了解决配电网规划中出现的技术问题,亟需建立科学的综合评价方法,这具有极其重要的前瞻性和现实意义。主要研究了评估指标体系、权重体系和评估标准体系,提出了具有实践可行性的指标体系,将这种指标体系应用于规划前后的配电网当中,取得了良好的效果。