基于最小生成树及改进遗传算法的含分布式电源配电网孤岛划分方法

为在配电网大规模失电条件下充分发挥分布式电源作用,减小停电损失,基于分布式电源孤岛在线划分的思想,提出了配电网故障后分布式电源孤岛划分的原则,建立了分布式电源孤岛划分的数学模型。提出了孤岛划分算法中无向图的权值整定方法,在此基础上提出分为2个步骤的孤岛划分方法:第1步为基于Kruskal算法的含分布式电源最优辐射状配电网的生成方法;第2步为基于改进遗传算法的多DG配电网最优孤岛划分方法。基于PG&E69节点系统对负荷权重设置对算法的影响进行了分析,并对各种方法进行了对比验证。结果表明,最优辐射状配电网是进行最优孤岛划分的基础,可缩小解集空间;所提方法相比启发式算法、分支定界法和动态规划法在恢复负荷数量、负荷价值方面具有优越性,可应用于配电网运行控制。

基于零序阻抗模型故障特征的含分布式电源配电网故障区间定位方法

电力系统配电网的故障区间定位是故障精确测距的基础,其研究对尽快恢复供电及减少停电经济损失具有重要作用。分布式电源(DG)的引入增加了故障区间定位的难度,为此提出一种基于电源端测量数据的含DG配电网故障区间定位新算法。该方法在含DG配电网零序阻抗模型的基础上,根据故障点的故障特征搜索故障支路关联节点,定位故障区间。算例仿真结果表明所提出方法具有区间定位准确度高、鲁棒性强和计算速度快的优点。

含分布式电源配电网单相接地故障保护方法

提出一种含分布式电源配电网单相接地故障保护方法。首先,利用聚类算法刻画不同故障条件下故障历史数据的空间分布情况,通过欧氏距离算法分析采样数据与故障历史数据的相似性,利用其空间距离上的亲疏远近程度确定故障区段,然后结合保护代理间协调配合,准确定位故障线路。以10 k V含分布式电源配电网模型对该保护方法进行仿真,验证了其准确性与有效性。

基于鸽群优化算法的含分布式电源配电网状态估计

随着配电网中分布式电源比例不断增加,对配电网的运行管理模式提出了更高的要求,为了能够保证配电网运行的可靠性和经济性,针对含分布式电源配电网的特点,基于鸽群优化算法,提出这类配电网的状态估计方法。以配电网中分布式电源和负荷的有功功率为状态变量,以状态变量与量测量差值的平方和最小作为目标函数,以潮流方程作为等式约束,以状态变量上下限值作为不等式约束,构建了含分布式电源配电网状态估计优化模型。采用鸽群优化算法和遗传算法分别求解了所构优化模型的最优解,算例表明,依据磁场、太阳和地标模拟鸽群自主归巢行为的鸽群优化算法,能获得比遗传算法估计精度更高的状态估计结果,可为含分布式电源配电网状态估计提供一个新途径。

基于改进PSO的带分布式电源配电网状态估计

粒子群优化(PSO)算法可以解决在配电网状态估计中由分布式电源接入引起的非线性特征问题,但是将标准PSO算法应用于多模态函数系统会出现陷入局部收敛等问题。提出了带有变异算子的PSO算法,能够解决PSO算法在配电网状态估计时陷入局部收敛的问题。利用所提出算法对IEEE33节点系统进行状态估计,并与标准PSO算法进行比较,验证了所提算法的有效性。

分布式电源配电网造价风险评估仿真研究

对分布式电源配电网造价风险进行准确评估,可以保障分布式电源配电网的安全运行。进行风险评估时,需要计算电网造价的最大化投资收益,获取分布式电源配电网工程造价风险因素,而传统的神经学习估算法通过建立神经网络模型对电网造价相关数据特征进行提取,不能计算电网造价的最大化投资收益,存在风险评估误差大的问题。提出一种改进工程量模式的分布式电源配电网工程造价风险评估方法。构建工程项目不均衡报价的收益优化模型,计算出投标企业的最优造价信息,获取分布式电源配电网工程造价风险因素。采用风险价值法(Var)和蒙特卡罗法对分布式电源配电网工程造价所面临的风险进行评估。仿真结果表明,改进方法可以对电网造价风险进行准确评估。

基于回路分析的含分布式电源配电网简化潮流计算

文章结合回路分析,针对含分布式电源配电网简化的相关问题,提出一种有效的含分布式电源配电简化潮流计算方法,并立足于回路分析法,结合配电网的实际情况,对配电网各节点电压方程进行简化,使其能直接转化为线性代数方程,更好的适用于电源配电网计算与管理,具有较高的应用价值。

基于大数据分析的高比例分布式电源配电网故障定位方法

文章提出一种基于大数据分析的高比例分布式电源配电网故障定位方法,旨在解决传统电力系统中故障定位效率低下、人工判断主观性强等问题。通过分布式电源配电网中的传感器节点采集实时数据,利用大数据分析技术进行数据处理和特征提取。基于机器学习算法建立故障定位模型,使用训练集对模型进行训练和优化。最后,使用测试数据集对模型进行验证,通过准确率、召回率和F1值等指标评估方法的性能。

分布式电源配电网供电恢复的算法分析

在市场经济水平飞速发展的背景下,人们对于生活品质的要求也不断提升,因此对电能也就提出了更高的需求。在当前的电能需求表现上,配电网和百姓需求有密切的关联。在配电网运行的过程中,一旦发生故障,可能会导致十分严重的后果发生。所以如何高效地针对分布式电源配电网的供电恢复展开深入全面探讨显得十分关键和必要。本文结合分布式电源配电网对供电恢复的算法展开了探讨,提出了快速满足分布式电源配电网供电恢复的举措。

间歇性分布式电源在主动配电网中的优化配置

以分布式风电和光伏为代表的间歇性分布式电源IDG(Intermittent Distributed Generator)得到了快速发展。考虑风速、光照强度和负荷之间的时序相关性,以年碳排放量最小为目标建立了IDG在主动配电网中的多场景优化配置模型。该模型能够计及调节有载调压变压器抽头、切除IDG出力和调节IDG功率因数3种主动管理措施。利用K-means聚类法对场景数量进行缩减并得到每个场景发生的概率。提出采用自适应遗传算法和原对偶内点法相结合的混合求解策略对模型进行求解。IEEE 33节点主动配电网算例仿真结果验证了所提模型与方法的有效性。

含分布式电源的主动型配电网快速潮流计算方法

针对目前主动型配电网潮流计算复杂,难以满足实时性要求等问题,研究分析配电网自身物理特点,以及电压、功率等关键要素之间的耦合关系,提出了基于回路分析的主动型配电网简化潮流计算方法,有效解决了电网运行管理的实用简化分析问题。IEEE14节点算例对比计算分析表明,算法具有简单实用、计算快捷、实时和实用性能突出等特点,为电力运行管理人员提供了一种新的实用简化分析工具。

考虑时序特性的配电网分布式电源优化配置分析

对配电网分布式电源进行基于时序特性的优化配置分析,在DG运行中运用V2G接入电网方式有效平抑负荷曲线,加强对电力设备与等效负荷率的运用,降低工程过程中的经济投资,提高了供电可靠性,增强了对新能源的利用。

适用于非同步采样的含DG配电网多端单相故障定位方法研究

为解决含DG配电网多端故障定位问题,并使定位结果不受非同步采样因素的影响,提出了一种适用于非同步采样的含DG配电网故障区间定位新算法。这种方法建立含DG配电网三相阻抗模型,分析并提取含DG配网三相阻抗模型下的故障特征。根据故障点故障特征值的特点,遍历所有节点,得到故障的关联节点。所定义的故障特征值计算只运用测量点信号幅值,而与测量相角无关,从源头上避免了非同步误差的引入,故可适用于非同步采样下的故障测距。通过在一个位于美国东南部的12.47 k V配电系统进行测试,验证了该方法的准确性。

考虑可再生能源的分布式机组选址定容研究

文章针对可再生能源在配网接入节点和容量进行了选址定容优化,通过节点位置指数确定机组的最佳位置。建立可再生能源机组的成本模型,考虑了电源成本、网损成本、环境成本和电压偏移成本。以总成本最小为目标建立了选址定容优化模型,并采用改进磷虾群搜索算法求解该模型,获得更优个体、提高收敛速度。最后,在IEEE 33节点系统中仿真分析了不同机组水平接入后的情况。

基于组合模量S变换能量熵的配电网故障选线方法

针对目前含逆变型分布式电源配电网故障选线方法无法在各种故障类型下准确选线的问题,提出一种利用组合模量特征结合S变换算法和信息熵理论的有源配电网故障选线方法。提取配电网各出线端的电流信号,通过组合模量行波电流变换以消除在不同故障类型下故障特征失效的情况;将组合模量行波电流进行S变换以提取故障信号处的幅值和相角信息,结合信息熵理论通过故障信号最大幅值处的短窗数据在多频段下求取各条出线的多尺度能量熵;通过故障线路与非故障线路之间能量熵差值的实例分析,选取差值最大的频段作为求解能量熵的固定频段以减少运算量;以各条出线固定频段下的熵值大小作为判据来定位故障线路。数值仿真结果表明,该方法对各种故障类型均能准确地选出故障线路,且不受故障初始角、故障距离以及过渡电阻的影响,特别是在高阻情况下仍然能够实现准确、高效的故障选线。

基于故障信息自同步的有源配电网纵联保护

随着分布式电源大量接入配电网,配电网结构变为多端电源网络,解决多端电源网络保护问题最行之有效的方法是纵联保护方案。但当前配电网硬件及通信水平无法满足纵联保护对线路两侧数据进行同步采样的要求。文中提出了故障信息自同步技术,故障时刻相对被保护线路两侧是同时的,以故障时刻为时间参考点,测量线路两侧基波电流故障时刻前后两相邻相同变化趋势峰值点的时间间隔变化,进而计算得到电流相位变化方向判定值,有效克服配电网难以同步采样的困难。基于故障信息自同步技术,文中提出了新型纵联保护方案,通过比较线路两侧电流相位变化方向判定值,即可判定故障位置。仿真验证了故障信息自同步技术的准确性,新型纵联保护方案具有良好的动作特性。

考虑不确定性的三相不平衡配网DG选址定容研究

可再生能源的分布式发电(Distributed Generation,DG)因其良好的环境效益受到关注,但分布式风力发电和光伏发电出力具有波动性和不确定性,这类分布式电源配置在网络中的节点位置和容量对于网络优化运行至关重要。由于配网中三相负荷经常不平衡,并且不同相之间的互阻抗也不平衡,这给分布式电源在配网中的选址定容带来了难度。考虑到三相不平衡潮流的影响,利用速度高、精度好为特点的考虑负荷模型和负荷接入类型的线性三相不平衡潮流法进行潮流计算。针对出力不确定的分布式电源在三相不平衡配网中的选址定容展开研究,建立了以减小网损、降低电压不平衡度、防止电压跌落的分布式电源多目标选址定容模型。针对分布式电源选址定容后的运行维护情况,提出了成本效益分析,来考虑中长期选址定容的合理性。为了求解文中的多目标模型,提出了改进磷虾群搜索算法,保留最优个体,提高收敛速度。利用IEEE37节点系统进行算例验证,分析了网损、电压不平衡度、每相电压在分布式电源接入后的情况。

基于Fibonacci搜索的含DG配网故障定位最小故障电抗法

分布式电源接入配网会影响配网故障定位。文中提出了一种基于最小故障电抗概念、利用Fibonacci搜索算法的含分布式电源配网故障定位方法。首先分析了不同配网故障类型下最小故障点抗法计算故障电抗的方法;然后提出了Fibonacci搜索算法来估计故障距离,该方法使用的搜索点数更少、搜索步长不全依赖故障电抗准确度。提出了基于Ladder的潮流计算方法,以估计每个分布式电源对故障电流的贡献值。该方法仅利用分布式电源节点的智能电子设备提供的同步电流量测相量。最后利用IEEE34节点分析了故障电抗的影响、故障距离的影响、负荷波动的影响和分布式电源量测误差场景下故障定位误差,并对比其他求解方法说明了提出方法的有效性和准确性。

Challenges and R&D opportunities of smart distribution grids in China

In this paper,5 investigations on the current states of power distribution grids in China have been introduced that cover the surveys of the practical distribution asset utilization,the simultaneity factor of feeder loading,the load compositions and characteristics,the urban reliability and the integration of distributed generations of renewable resources.Based on the survey results in the investigations,12 Facts are clearly presented.It shows that the challenges to modernize the distribution grids in China are to improve the asset utilization rates,the electricity efficiencies and the reliability of distribution systems,as well as to integrate increasing amount of variable distributed renewable resources.Furthermore based on the challenges,8 R&D opportunities have been identified.