基于前推回代法的高低压反窃电技术研究

窃电行为不仅造成了国家电力的损失,在配电网中形成潜在的安全隐患,还为工作人员增加了工作难度。为探索高效可行的反窃电技术,采用前推回代法计算配电网电路潮流,得到线路损失值,确定疑似窃电位置。进一步计算电压偏移率和关联度,准确判定窃电点,并计算补足功率与实际功率差值得出窃电量。验证表明,该方法的潮流计算效率提高了30%左右。对高低压用户用电量实例分析时,共发现3个窃电点,电压关联度平均值在0.35左右,比正常关联度值低,证实了前推回代法在反窃电技术中的有效性,为电力系统反窃电工作的实施提供了合理参考。

改进分层前推回代法的煤矿供电系统潮流研究

煤矿中大量大功率电气设备的投入运行,导致煤矿拓扑结构复杂、线路过负荷、电能损耗严重。针对此问题,本文以煤矿供电系统为研究对象,改进传统分层前推回代潮流算法,节点分层配电网逻辑拓扑图,明确煤矿配电网拓扑结构,并分别从末梢节点和源点开始进行前推回代计算,根据得到的功率损耗与电流电压数据分析煤矿供电系统电能损耗与功率因数,计算无功补偿容量,得到功率损耗与电流电压数据,并分析煤矿供电系统电能损耗与功率因数,判断是否需要无功补偿并计算无功补偿容量,这有利于提高供电系统稳定性,减少煤矿企业电能损耗。

辐射型网络潮流的分层前推回代算法

基于配电网络特有的层次结构特性,论文提出了一种新颖的分层前推回代算法。该算法将网络支路按层次进行分类,并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗,因而可大幅度提高配电网潮流的计算速度。论文在MATLAB环境下,利用其快速的复数矩阵运算功能,实现了文中所提的分层前推回代算法,并取得了非常明显的速度效益。另外,论文还讨论发现,当变压器支路阻抗过小时,利用Π型模型会产生数值巨大的对地导纳,由此会导致潮流不收敛。为此,论文根据理想变压器对功率和电压的变换原理,提出了一种有效的电压变换模型来处理变压器支路,从而改善了潮流算法的收敛特性。基于IEEE40节点的配电网算例系统和1338节点的实际系统进行了仿真计算,结果表明:该文算法具有速度快、收敛可靠的明显优点。

基于改进分层前推回代法的含分布发电单元的配电网重构

在简化配电网拓扑的基础上,应用混合粒子群算法对含分布发电单元的配电网重构问题进行求解。采用10进制编码进行简化求解,提出了基于节点–分层关联矩阵进行智能网络拓扑识别及分层前推回代的潮流计算方法。该方法可适应动态计算配电网潮流的需要,为实时动态重构提供新的思路。在网络重构中引入分布式电源,大幅降低了网损,对节点电压有较好的支撑作用。IEEE 33节点算例验证了该方法的有效性和合理性。

基于节点分层的配网潮流前推回代方法

结合配电网特有的辐射状特点,提出了一种新的基于节点分层的配网潮流前推回代方法。该方法利用配网支路及其节点参数所形成的节点-节点关联矩阵推导出节点分层矩阵及其对应的上层节点矩阵,再根据所形成的分层矩阵及其对应的上层节点矩阵利用前推支路电流和回代电压进行计算。通过对算例的编程计算,结果表明所提的算法有效、快速及实用。

改进的前推回代法在含分布式电源配电网计算中的应用

针对含分布式电源(DG)的接入会使传统的前推回代法失效的问题,对DG并网后的前推回代法进行了改进。由于传统的无功初值取值方法与实际值偏差较大,使迭代次数增加,本算法基于无功分摊原理确定PV型DG的无功初值,改进了无功修正值的求法。传统的前推回代法不能处理PV型节点,因此需要把PV节点转换为PQ节点进行求解,给出了无功修正量与节点的电压偏差和节点电抗的关系。结果表明:对于PV恒定型DG单独并网时的潮流,PV型DG从1～3台并网计算中,分别迭代到5、7、7次收敛,收敛次数增加小于2次,迭代时间增加少于0.01s;同时给出了PQ型和PI型DG单独、混合并网时的计算结果,各方案的迭代次数小于10次,时间增加小于0.01s,说明本算法对解决PQ、PI和PV节点单独、混合接入DG的潮流计算问题的正确性。

基于改进前推回代法的弱环配电网三相潮流计算

基于配电系统特有的网络结构,对配网潮流计算的前推回代法作了改进,提出了一种适合弱环配电网的三相潮流算法。该算法采用了一种独特新颖的分层方法,将网络节点从末稍节点依次向上层搜索至根节点,形成了一个链式层次的分层节点数组,省去计算过程中对节点和支路的复杂编号;同时考虑到配电网的三相参数不对称和三相负荷不平衡问题比较突出,直接采用相域模型进行计算;而对于环网问题,则运用功率补偿的方法进行了有效处理。通过对IEEE33节点系统的验算,证明了该算法的有效性。

适用于配电系统潮流计算的新的前推回代算法

为改善用于配电系统潮流计算的前推回代法,提出一种与节点编号无关的前推回代方法,采用类似于数字信号处理(digital signal processing,DSP)技术中的并行流水线技术和单片机的中断等待技术,称为并行中断等待法。用一个算例说明所提方法的计算效率和收敛性,同时与几种现有的方法如基于分层法的前推回代方法、常规的牛顿-拉夫逊法、两种改进的牛顿法即下山算法和Broyden算法进行比较。算例计算结果表明,所提方法在收敛性和计算效率方面更为优越。

基于前推回代三相潮流的低压台区理论线损计算研究

随着智能配电网的发展,低压配电网配置计量装置将越来越完善,为理论线损的准确计算奠定了基础,从而为制定节能降损措施提供了技术条件。首先,指出了目前常用的低压台区理论线损计算方法存在的问题;其次,在计量装置配置完善化前提下,提出了一种计及负荷波动、三相不平衡、低压无功补偿、单相/三相混合供电等情况的低压台区理论线损计算方法;最后,将所提方法应用于实际低压台区理论线损计算,能更为准确地反映三相负荷不平衡、负荷波动、低压无功补偿等因素对低压台区线损的影响,能更为有效地制定低压配电网节能降损措施。

适用于计及负荷电压静态特性的配网潮流新型前推回代算法

鉴于当前配电网潮流计算采用恒功率负荷模型不能准确反映网络潮流分布,提出在潮流计算中考虑负荷静态电压特性。针对传统前推回代法在解决该问题时,存在算法效率降低、对负荷静态电压特性呈强敏感性的缺陷,将传统前推回代法中前推功率、回代电压改为前推回代都进行电压迭代,设计了一种新的前推回代法。IEEE36节点系统测试表明,所提算法能够准确、快速地求解配电网潮流,且算法效率对负荷静态电压特性变化具有弱敏感性。同时,通过潮流结果分析负荷静态电压特性变化对系统电压的影响。

基于Zbus和前推回代法的配电网潮流计算

针对配电网中有环网的情况,用Zbus法与前推回代法相结合进行潮流计算。采用信号流图中前向通路的概念分析网络的拓扑结构,把网络分解成辐射型结构体和环型结构体。对辐射型结构体的潮流采用前推回代法计算,用并行的方法较大地提高了计算的速度;环型结构体采用Zbus计算法,然后通过每部分计算的结果修正边界节点的电压和功率,达到整个网络计算一致。最后通过实例分析验证了该方法不仅能够很好地处理配电网中的环网问题,而且能提高计算速度。

分布式电源内阻抗引发前推回代潮流发散的问题

大量种类繁多的分布式电源接入可能运行在三相不平衡状态的配电网。分布式电源种类繁多,控制方式多样,并网阻抗等值参数取值范围较宽。前退回代是用于配网潮流计算的重要方法之一。通过数值仿真计算发现,分布式电源三序稳态模型的负序和零序阻抗在一定的取值范围内,会引起前推回代潮流计算发散。进一步分析潮流发散的原理,发现造成发散的原因是前推回代格式的谱半径大于1,并提出一种等值负序和零序阻抗补偿方法解决这一问题。

计及分布式电源的配电网前推回代潮流计算

结合前推回代法的特点,分析研究了各种类型分布式电源在前推回代潮流计算中的数学模型。针对前推回代法对PV节点和环网失效的问题,提出了依据节点电阻矩阵、节点电抗矩阵及电压偏差对P、V恒定型分布式电源和环网断点功率修正方法,设计了适合于分布式电源和环网的灵活节点编号方法,给出了改进前推回代潮流算法的执行过程。通过20节点系统和IEEE90节点系统的仿真,对所提出算法的适应性、计算速度、收敛性等进行了分析,结果表明本文提出模型和方法能够快速、方便求解含多电源多类型的配电网潮流。

基于分区分层前推回代算法的光伏阵列运行状态评估方法

基于光伏阵列规模较大和辐射型网络且集电单元间耦合较弱的特点,提出了一种基于分区分层前推回代算法的光伏阵列运行状态评估方法,实现对光伏阵列运行状态的准确评估。重点论述了分区分层前推回代算法原理、节点支路矩阵求解和概率统计方法及评估流程。结合新疆某新建20 MWp光伏电站5 MWp光伏阵列系统参数,采用Matlab7.0验证该方法。仿真结果表明:该方法能正确输出5 MWp阵列运行状态的评估数据概率分布和评估结果概率密度,能准确评估阵列运行状态。解决了单一评估算法难以准确评估大规模光伏阵列运行状态的缺陷,提高了工程实用性。此外,该方法具有迭代次数少,收敛速度快,计算效率高等优点。

适用于多电源配电网潮流计算的前推回代方法

本文提出了一种改进的配电网潮流前推回代算法。在传统的前推回代潮流计算方法的基础上,利用图论的思想,将随机编号的网络转化为符合传统前推回代潮流计算编号规则的网络,进而利用传统前推回代潮流计算方法进行潮流计算。该算法不仅适用于单电源网络,同样适用于多电源配电网络。在多电源网络中,可以将网络分解成多个单独的网络,由于每个网络之间没有影响,可以并行运算。利用典型的3馈线16节点系统进行算例分析,证明了算法的可行性。

基于前推回代优化算法的社区能源网络有功实时调配策略

针对含户用光伏系统的社区能源网络有功调配需求,提出一种前推回代优化算法。该方法将光伏发电单元、储能单元与公共连接点(point of common coupling,PCC)整合成参数时变的虚拟网络模型,以"约束条件逐层回代,优化目标逐层前推"的优化方式,求解社区能源网络多目标组合优化问题。在此基础上,依托社区能源网络示范工程,开发能量管理平台对前述算法进行验证。测试结果证明,前推回代优化算法可以根据设备的工作状态,智能调整变量区间,重构优化算法,实现社区能源网络有功统一调配,并在充分考虑储能设备生命周期内剩余工作能力的条件下,实现社区能源网络光伏利用率最大化、储能利用率最大化、PCC有功功率波动最小化的组合优化目标。

基于阻抗补偿的三相四线制配电网前推回代潮流算法

在三相四线制配电网中,中性线重复接地对前推回代潮流算法存在收敛性问题。分析了中性线重复接地导致前推回代潮流算法难收敛的原因,提出一种基于阻抗补偿的三相四线制配电网前推回代潮流算法,改善了潮流计算的收敛性,并保证补偿前后的潮流结果不变。该方法通过在接地电阻和重复接地点之间补偿一对大小合适且取值相反的阻抗,减小了不动点迭代雅可比矩阵的谱半径,使之满足压缩映射的条件,从而保证潮流计算收敛。算例验证了所提方法的正确性。

基于前推回代法的多供区互联配电网潮流计算

随着柔性多状态开关(SNOP)的出现和应用,现代配电网多电压等级、多平衡节点的供区互联运行模式将成为常态。这将使得配电网出现合环且多环运行,也使得在线优化调度运行成为可能,因此,对于多供区多馈线互联的大规模配电网的潮流计算方法提出了新的需求。文中通过将实际工程中采用SNOP互联合环运行的大规模多平衡节点配电网络,依据每个平衡节点所辐射区域对多环进行拆解,进而实现对配电网的分块处理,然后基于广度优先搜索算法对节点进行分区分层编号,同时,采用改进的前推回代法,针对SNOP的PV运行模式,通过无功分摊法预估PV节点的无功功率初值,再由功率相加法得到PV节点的无功功率变化量,将其转化为前推回代法可处理的PQ节点。最后,通过某地实际396节点配电网的潮流计算结果表明所提方法有效且快速。

基于改进前推回代法的辐射配电网潮流计算方法

在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,通过对传统的前推回代法加以改进,提出了一种适用于辐射配电网潮流计算方法,具有实用性.该方法充分利用辐射配电网络的结构特点,对分支、节点和支路编号进行优化,它直接采用支路阻抗参数进行计算,不需要形成节点导纳矩阵和进行三角矩阵变换,简单的处理代数方程就可以计算节点电压和功率分布,使得程序实现起来更加高效、准确.根据提出的算法编制了配电网络潮流程序,用算例验证了算法和程序的可行性.

含分布式电源配电网的前推回代潮流算法中PV节点处理方法

随着智能电网的不断发展,越来越多的分布式电源(distribution generator,DG)接入配电网中,DG在潮流计算中多数可看作PV节点,因此如何快速有效地在潮流计算中处理DG PV节点显得尤为重要。为此,在补偿前推回代潮流算法的基础上,提出了潮流计算中处理PV节点的方法,该方法对网络中PV节点进行迭代优化,使PV节点的电压幅值和有功输入量在迭代过程中与给定值保持一致,从而提高了算法效率。该方法实现简单,可移植到其他潮流算法中。算例结果验证了该方法的有效性。