多园区综合能源系统接入主动配电网双层优化调度研究

随着园区综合能源系统的不断发展与普及,其与上级大电网并网实现交互已成为大势所趋。文中构建了通过联络线相耦合的多园区综合能源系统接入主动配电网的双层优化调度模型。在主动配电网层面,以最小运行成本为目标,充分考虑了联络线功率、分布式电源、储能设备、柔性负荷、电动汽车等可调度资源;在园区层面,以多园区总运行成本最小为目标,考虑了相互联结的多类型园区的并网情况。利用目标级联法对双层模型进行求解。通过算例验证,文中所构建模型具有良好的经济特性与削峰填谷效果,充分证明了文中所提模型的经济性与有效性。

配电网主动配电自动化系统设计与优化

阐述配电网主动配电自动化系统的设计与优化。系统采用先进的传感器技术和通信网络,实现对配电设备状态的实时监测和数据采集。基于智能算法和优化模型,实现配电网的智能调度和自动操作。

考虑主动配电网下多区域综合能源系统间电能交互的优化调度策略

碳达峰碳中和的背景下、主动配电网(active distribution network,ADN)下多主体间能源共享有助于消纳弃风弃光。但随着各微网内风机光伏容量日益增加,每日微网净负荷峰谷趋势变化明显。传统分时电价逐渐很难发挥对微网的削峰填谷作用。提出考虑主动配电网下多主体能源共享调度策略,以主动配电网向下级微网的售电收益减去向主网购电成本所得净收益最大为目标函数,充分考虑下级多微网在电网议价下以微网自身运行成本最低为目标的调度自主性,运用卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件将下级多主体电能共享联盟运行成本最低的目标转化为上级目标的约束条件。引入KKT乘子,同时运用大M法对非线性约束进行线性化处理,提高模型求解速度。在MATLAB的Gurobi环境下,对连续的上下层耦合变量乘积进行离散化处理。最后,在IEEE33节点的主动配电网算例中验证所提模型的有效性。

基于含多微网接入的主动配电系统自主优化经济调度

针对含多微网接入的主动配电系统经济调度方法在中断负荷的影响下,调度结果与微网出力情况不一致导致的经济性差的问题,提出基于含多微网接入的主动配电系统自主优化经济调度方法。以多微网的电源特性为依据,计算主动配电系统的运行成本和环境成本,以运行成本和环境成本经济效益最大化为目标,建立自主优化经济调度目标函数,并从环境成本和运行成本两方面设计目标函数的约束条件,进行支路潮流约束,限制微网的输出功率等,使配电系统输出功率变化与电池出力情况变化趋势保持一致,在约束条件下求解目标函数,获得目标函数解集,求解集合中各个解与理想权重的接近程度,筛选出最优解,实现主动配电系统的自主优化经济调度。实验结果表明:设计的调度方法在中断负荷的情况下,运行成本低,优化水平高,微网输出功率稳定,并且与电池出力情况一致,该方法的经济性得到了提高。

含储能系统与DSTATCOM的主动配电网协调优化运行探究

为解决可再生能源接入配电网后存在的各种问题,确保系统电能质量能够得到有效提高,业界学者开始对含储能系统和配电静止同步补偿器(Distribution Static Synchronous Compensator,DSTATCOM)主动配电网协调方式方法展开探讨。为确定出最佳协调方式,保证协调优化效果能够达到预期,将通过对协调基本思路的介绍,在对储能系统和DSTATCOM等内容展开深度研究的基础上,对含储能系统与DSTATCOM主动配网协调优化方式方法展开深度研究。通过对优化方式方法的不断探讨,明确合理优化解决方案,保证可再生能源能够科学接入配电网,实现对可再生能源的高质量应用,为我国电力行业绿色化、节能化发展提供可靠助力。

考虑电力弹性的主动配电系统调峰研究

随着电力系统弹性资源的增多,以及智能调度技术的演进,荷侧可调度能力日益增强,主动配电系统也得到进一步发展。如何更好地刻画电力弹性,以及挖掘弹性资源响应调度的能力,成为主动配电系统调度优化研究中的重要方向。因此,本文以主动配电系统参与调峰为对象,结合电力弹性定性、定量的刻画对上述问题进行了分析。

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。

源网荷储协同优化的主动配电网日前调度

在“双碳”目标下新能源发展迅速,但其出力的不确定性会影响电网安全稳定运行,主动配电网具备对各类分布式能源组合控制的能力,是解决目前存在的新能源并网问题的有效手段,同时需求响应作为控制负荷侧资源的有效手段,与主动配电网相结合能够有效降低源荷双侧不确定性对电网的影响。构建“源网荷储”协同优化的主动配电网日前优化调度模型,以主动配电网收益最大为目标,综合考虑电动汽车参与需求响应、电网安全、储能电池配置以及各组成单元的成本及约束条件。仿真结果表明:所构建的主动配电网优化调度模型合理,能够降低有功网损,减小尖峰负荷,降低负荷峰谷差,提高配电网收益。

基于主动探测原理的直流配电线路短路故障测距

为克服对端系统助增作用的影响,实现直流配电线路短路故障的准确测距,提出一种主动探测式的故障测距原理。故障发生后,设计限流策略限制短路电流,进而切换至主动探测控制策略下,向直流线路注入特征频率探测信号。根据特征频率下故障等效电路的激励与响应特性,构建故障测距方程,实现了基于故障分析法的单端量故障测距。基于PSCAD电磁暂态仿真软件搭建了对应模型,仿真验证了不同故障位置和故障过渡电阻情况下测距原理的性能,采用特征频率探测信号构建测距方程,克服了对端电源助增作用的影响,测距结果的相对误差在0.5%以内。

含风光储联合发电系统的主动配电网无功优化

为了提高风、光能的利用率及降低其出力波动性对配电网的冲击,利用风力与太阳能时间与空间上的互补性及储能装置对功率的平抑作用建立含风光储联合发电系统的主动配电网模型,以无功补偿装置作为优化变量对主动配电网进行多时段动态无功优化,以电压偏差及网络损耗最小为多目标建立优化模型,利用凸松弛技术将优化模型转换为具有凸可行域的二阶锥规划(SOCP)模型。在IEEE 33节点配电系统上进行仿真,对含不同类型的分布式电源发电方式的配电网进行无功优化,对比分析其对主动配电网调压降损的作用,并且对风光储联合发电系统的优化策略进行分析,最后验证了二阶锥规划松弛技术的精确性及可靠性。

计及混合通信组网的信息物理主动配电系统协调规划

为充分提高配电系统调度和控制的灵活性,建设和落实以智能化和主动化为导向,以信息通信技术为支撑的信息物理主动配电系统(cyber-physical active distribution system,CPADS)显得至关重要。基于此,提出计及混合通信组网的CPADS协调规划方法。首先,将信息域混合通信组网策略和物理域主动配电系统时空运行策略有机统一,建立旨在最小化投资–运行总成本的CPADS协调规划模型。具体而言,综合考虑主动控制设备投资成本、有线/无线组网投资成本、网损成本、弃光成本、失负荷成本、电压偏差优化成本等建立多维度投资运行目标函数。然后,综合考虑物理域主动控制设备的选址或选型、信息域有线组网和无线组网的差异性构建投资约束;充分考虑设备主动控制策略、电压偏差等构建CPADS时空运行约束。最后,综合考虑场景概率分布不确定性置信度集合的1-范数和∞-范数约束,将所提规划模型重构为一个数据驱动下的分布鲁棒协调规划框架,并利用列与约束生成(columnandconstraintgeneration,CCG)算法迭代求解。

基于背靠背变流器互联的多微网主动配电系统有功-无功鲁棒协同优化运行策略

为解决微网发用电不确定性及并网功率因数限制给多微网主动配电系统带来的运行调度难题,以基于背靠背变流器互联的多微网主动配电系统为研究对象,提出一种计及功率因数约束的有功-无功鲁棒协同优化运行策略。首先,计及并网功率因数约束影响,对基于背靠背变流器并网的微网有功-无功调节特性进行分析;其次,综合考虑微网发用电不确定性及并网功率因数约束,建立min-max-min结构的有功-无功鲁棒协同优化运行模型,并基于二阶锥松弛法将所建立模型转化为混合整数二阶锥规划问题;然后,为解决所提模型第二阶段max-min中含有0-1整数变量导致无法直接利用KKT条件转对偶求解的问题,提出基于双层列生成算法的求解方法,并给出相应的加速策略以保证算法的快速求解;最后,基于改进的含3微网IEEE-33节点系统对比仿真验证所提策略的有效性及优越性。仿真结果表明,所提策略能够在“最恶劣”运行场景下,通过协调系统有功无功出力,有效保障微网并网功率因数运行在要求范围之内,并实现多微网主动配电系统运行成本最优运行。

基于分区选择的主动配电网分布式最优潮流分析

基于交替方向乘子法(ADMM)在分布式形式下解决主动配电系统最优潮流问题(OPF),针对分布式算法性能受到配电系统区域划分影响的问题,提出了一种基于量测数据驱动的电网分区方法,以加速优化算法的收敛速度。与传统的ADMM算法依赖于全局信息不同,本文引入了一致性方法来协调区域交界的平衡问题,从而实现最优潮流问题的完全分布式求解。此外,本文采用LinDistFlow(Linearized Distribution Flow)交流近似模型来应对配电网最优潮流问题的非凸性挑战。通过在不同规模的IEEE配电网案例上进行测试,验证了所提方法的有效性,且其在优化算法的迭代次数、计算时间和误差精度等性能上均优于其他分区方法。

基于时序卷积残差网络的主动配电系统线路短路故障诊断方案

主动配电系统结构复杂、控制灵活,线路短路故障特征微弱,亟须适应性强、精度高的诊断方法。该文提出一种基于时序卷积残差网络的主动配电系统线路短路故障诊断方案。该方案根据故障前后各特征通道之间在对应时刻的强相关性,利用时序卷积核沿时间轴方向卷积,提升感受野,减少信息损失,并利用残差网络的短接特性、深层挖掘故障特征,构建基于时序卷积(T-Conv)的残差网络模型。所提出的主动配电系统线路短路故障诊断方案融合故障检测、故障选型、故障定位功能,并将输出结果通过AND布尔算子结合,进一步提升故障诊断可信度。利用所搭建10 kV主动配电系统电磁暂态模型进行仿真验证,与现有同类型方法进行对比,结果表明所提故障诊断方案诊断精度高、计算速度快、无需附加信号处理算法,可直接端到端构建诊断模型。

基于分布式光伏系统的配电网逆功率控制系统设计

随着包括分布式光伏在内的新能源电力技术在配电网的广泛应用,经常出现以配电台区或用户侧表后为划分的网络节点,从原先的单向潮流变为双向潮流的复杂情况,因此,亟须对新形势下的配电网实施相应的控制和保护改善措施。提出了一种既不依赖于逆功率实际发生以后触发继电保护的被动响应,又不依赖于光伏发电预测和负荷预测等复杂逻辑的解决方案,并围绕该方案展开了阐述,其在逆功率事前主动调节中主要通过实时的并网点净功率与储能系统的运行状态进行动态判断,实施预防调度,同时辅以逆功率事后被动保护功能。通过案例实证和实现效果,证明了该方案的可行性,以期提高逆功率控制技术方案的可行性和适应性,最大限度地避免配电网中的弃光现象,进而确保配电网的安全、可靠。

基于态势感知的主动配电网风险预测

随着电力系统的持续发展,配电网规模日益壮大。为了满足日常用电需求,分布式电源大量涌入配电网,此时配电网供电结构将发生变化,传统的电网管理模式和风险预测已经无法满足实际需要,容易对电网供电的安全性产生影响。基于此,探究预先发现主动配电网运行薄弱环节和潜在风险的可行性,依托算法模型优势,提前预知系统风险具有实际意义。但如今主动配电网设备日益繁琐、拓扑结构复杂,常规方法难以精准预测,因此,本文将从态势感知角度入手,提出主动配电网故障风险预测算法,旨在为主动配电网安全运行提供更多支持。

高比例新能源接入主动配电网的完全分布式优化方法

针对传统配电网在大规模新能源接入电网时的通信量、计算量激增问题,充分考虑主动配电网(Active distribution network, ADN)的灵活性和调节能力,提出了高比例新能源接入的配电网优化方法,首先建立了基于区域独立划分原则和调节能力最优原则的完全分布式最优潮流(Optimal power flow, OPF)模型,然后利用分布式交替方向乘子法(Alternating direction multiplier method, ADMM)对该模型进行求解,最后在IEEE118总线和1062总线系统上进行了算例仿真与分析。结果表明构建的主动配电网系统具有良好的快速性和经济性。

基于PVsyst和Simulink的建筑主动配电系统光伏仿真设计

设计建筑主动配电系统一般需要先建立“源、网、荷、储”各系统模型,再对其进行仿真模拟,最终实现优化控制。光伏系统是建筑主动配电系统中“源”的重要组成部分,根据光伏电池的数学模型,在PVsyst和Simulink仿真平台中建立基于扰动观察法最大功率点跟踪(MPPT)的建筑主动配电系统光伏仿真模型,最后用实际工程案例进行验证。

主动式配电网调度系统的关键功能设计分析

传统的配电网系统主要根据电流单方向流动的特征来整定线路选型、设备选型以及继电保护,没有针对分布式电源建立科学的调控方案,无法满足多能互补响应的需求。为主动引导和利用分布式电源,更加高效地利用现代配电网中的资源,需要创新传统的配电调度方式,利用主动式配电网调度系统和分布式电源,提高功率负荷的功率因数。主要分析了主动式配电网调度系统的关键功能设计,以期能够充分利用能源,并对实际工作起到参考作用。

莱茵金属公司在美国陆军斯特赖克战车上验证其ADS主动防护系统

据英国简氏防务网站2018年8月30日报道,由于在斯特赖克轮式战车上测定Artis公司铁帘APS不满足要求,美国陆军探索使用德国莱茵金属公司的ADS主动防护系统安装在M1126斯特赖克车辆上。