基于时序分解和SARIMA⁃DSR的台区可开放容量计算方法

合理地分析并准确计算台区可开放容量,能够优化配电系统的运行,提高线路利用率,保证台区配电变压器安全、经济、稳定运行。传统的可开放容量计算方法主要基于线路输电能力经验公式进行计算,未考虑高负荷运行台区的短时性及季节性,存在计算准确率和普适性低的问题。因此,提出一种基于局部加权周期趋势分解算法(STL)和季节性自回归滑动平均模型(SARIMA)与动态同时率(DSR)的台区可开放容量计算方法。该方法首先利用STL将历史台区负荷数据分解为趋势项、季节项和余项;其次,根据调整的历史台区负荷数据建立SARIMA台区负荷预测模型,预测未来台区负荷的变化及负荷峰值;同时,根据台区历史负荷数据建立台区DSR准则;最后,构建SARIMA‐DSR模型,合理调整可开放容量计算方法中的配置系数,实现台区的可开放容量的准确计算。

基于配电网可开放容量评估与预警研究

配电网连接发电、输电、变电系统以及终端用户,其供电可靠性直接影响用户体验。供电能力是配电网评估时的一个重要参考指标,合理计算配电网的供电能力可以反映电网的负荷供应能力以及薄弱环节,为配电网规划和运行提供参考和依据,具有重要的意义。

新基建负荷与光伏接入下配电网可开放容量评估及优化

随着新基建概念的提出,以5G基站、电动汽车为代表的新型负荷大规模接入城市配电网,对配电网的安全与经济运行产生了显著影响。为了评估城市配电网对新基建负荷的容纳能力,提出一种基于负荷增长需求与配电网承载能力的配电网可开放容量评估方法,在新基建负荷及分布式能源接入的条件下计算各负荷节点所能增供负荷的总额作为可开放容量。在考虑电压、潮流等约束条件下,采用二阶锥松弛方法实现模型的快速优化求解。此外,考虑到分布式光伏接入位置和顺序对可开放容量的影响,以可开放容量最大为目标按照动态规划的方法对分布式光伏的并网位置进行优化。在某地区配电网网格中进行仿真分析,结果表明,所提方法可以有效评估城市配电网网格的可开放容量水平,并通过调整分布式光伏的接入位置实现了可开放容量的动态优化。

基于IGDT-机会约束的配电网最大DG可开放容量评估

为应对大规模分布式电源DG(distribution generation)接入给配电网带来的挑战,考虑DG出力的不确定性以及电网储能投资成本的有限性,提出基于信息间隙决策理论IGDT(information gap decision theory)-机会约束的配电网最大DG可开放容量评估方法。首先,以最大化DG可开放容量为目标,综合考虑储能投资成本以及节点电压和线路容量机会约束等约束,建立基于IGDT-机会约束的配电网最大DG可开放容量评估模型;其次,对IGDT模型中的max项、机会约束以及网络重构等相关约束进行转化,并利用Cplex求解器对转化后的混合整数线性规划模型进行求解;最后,通过某地区有源中压配电网实例分析,验证了所提方法的有效性。

基于分布式光伏接入的台区可开放容量测算方法研究

分布式光伏是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要电源之一,分布式光伏的迅猛发展给配电网的接入与消纳带来了严峻挑战。配电网台区作为分布式光伏最广泛的接入点,面临着巨大接入压力。基于分布式光伏接入台区探讨了台区可开放容量测算方法。首先分析了光伏出力和负荷的耦合特性,提出典型台区的耦合评价系数;然后基于电压约束、配电变压器经济负载分析了台区的分布式光伏可开放容量,最后进行了分布式光伏接入后的台区安全性校验。为配电网的规划、建设和运行以及分布式光伏的有序开发提供参考和依据,对新型电力系统的建设具有重要意义。

基于深度优先遍历的配电网可开放容量分析和业扩报装决策

构建以新能源为主体的新型电力系统是电力能源行业承载“碳达峰、碳中和”使命的主要途径,未来在配电网层面将有大量分布式新能源及电动汽车等多元负荷接入,配电网的形态特征和负荷特性将受到深刻影响,为此有必要对配电网的可开放容量进行分析,为配电网对分布式新能源和负荷的承载力分析提供依据。

配电网分布式光伏可开放容量工程快速求解方法

随着我国“双碳”战略的实施,分布式电源尤其是分布式光伏呈现爆发式增长。分布式光伏的大量无序接入,引起局部地区配电网过电压、设备反向重过载等一系列问题,阻碍分布式光伏的健康有序发展。本文提出一种配电设备级及行政区域级分布式光伏可开放容量工程快速求解方法,该方法统筹考虑配电设备及配电系统的各类约束指标,兼顾计算精度和计算效率,在确保配电网安全、可靠、经济运行的前提下,科学确定其所能接纳的分布式光伏容量上限,为分布式光伏的有序接入和健康发展提供支撑。最后以某县域为例,验证了该方法的科学性和可行性。

考虑需求响应的馈线可开放容量评估

需求响应是调节用户负荷的重要手段,通过削峰填谷可以有效削减系统的高峰负荷,进而接纳更多的用户进入系统,为此有必要开展考虑需求响应的馈线可开放容量评估研究。分析不同类型的需求响应对馈线可开放容量的影响;根据不同需求响应的实施机制,建立以用户收益最大为目标的响应模型;基于馈线分段转供,综合考虑需求响应及实际负荷分布,建立馈线可开放容量评估模型;根据算例对比分析不同类型的需求响应对可开放容量的影响及作用机理。结果表明考虑需求响应可以有效降低系统在负荷高峰时的备用容量和N-1故障时的负荷转供压力,充分挖掘馈线的可开放容量。

计及N-1安全和网络重构的配网可开放容量评估

可开放容量评估是配电网规划与运行的主要工具之一,对于提升配网可靠性、制定升级和改造策略具有重要参考价值。针对传统可开放容量评估过度简化、无法有效处理多联络馈线的缺陷,该文建立了考虑N-1安全和网络重构的配电网可开放容量评估模型。该模型同时考虑了正常运行状态的潮流约束和故障状态下的开关操作约束,具有解的质量高、计算结果可行等优点。为求解该模型,提出基于广义Benders分解-二分逼近的双层混合算法。该算法利用上层逼近、下层检验、双层互动的思想,通过交替迭代的方式不断收缩解空间,直至获得最优解。22节点和70节点系统的测试结果验证了该模型和算法的正确性和有效性。

浅析10kV线路可开放容量和提升的措施

配电线路承担着向城镇提供可靠供电的功能,随着电力企业的不断发展,客户对供电可靠性的要求越来越高。为优化公司配线线路运行方式,提高线路利用率,现对本地区直供区配电线路可开放容量进行分析,并提出了可开放容量的提升措施。

空调及电动汽车响应下馈线可开放容量评估

考虑利用用户的负荷响应能力来提升城市配电网馈线的可开放容量。首先,以单一用户为分析对象,分析了空调、电动汽车用户的历史用电数据。然后,提出了在计及空调及电动汽车用户的负荷响应能力条件下,馈线可开放容量的评估方法。最后,通过开源数据仿真,分析了改变空调设定温度以及电动汽车参与V2G(vehicle-to-grid)对馈线可开放容量的影响,验证了分析方法的合理性。

基于可开放容量的配电网负荷接入决策与网络优化

本文以可开放容量为核心开展研究和论述。新增负荷科学合理的接入配电网是充分挖掘配电网供电潜力的关键,有必要研究基于可开放容量的配电网负荷接入决策与网络优化。本文首先建立考虑实际负荷分布的配电网及馈线可开放容量计算模型;其次提出以负荷接入后配电网可开放容量最大为准则的负荷接入决策流程;然后分析配电网优化改造常用的方法及适用情况;最后通过算例验证该决策流程及优化措施的可行性和有效性。

基于可开放容量计算的线路负荷预判分析

供电公司目前普遍缺乏线路可开放容量控制的标准,对不同用户负荷增长规律也未充分了解,造成线路负荷无法预判,电网改造计划滞后。通过调研无锡市典型用户负荷特性,分析配变负载率、同类用户同时率、不同类用户同时率,得出了计算线路可开放容量的方法。然后,通过分析不同用户的负荷增长规律,为线路负荷预判奠定了基础。最后,通过实际案例分析,说明了计算线路开放容量及提前预判线路负荷的方法。

基于实时可开放容量分析的电网元件柔性供电能力挖掘方法研究

研究了一种基于实时可开放容量分析的电网元件柔性供电能力挖掘计算方法,客观分析电网运行薄弱环节并辅助进行负荷转移调整决策,为电网结构优化和负荷接入提供指导。

高比例分布式光伏接入下低压配电台区最大可开放容量多阶段评估方法

针对高渗透率分布式光伏接入低压配电网导致台区反向重过载、电压越限、三相不平衡等问题,提出了一种考虑高比例分布式资源接入的配电台区可开放容量多阶段评估方法。首先,分析了分布式光伏与负荷的逆调峰时序特性,考虑光伏超发引起台区反向重过载和电压越限约束以及三相不平衡对台区变压器负载能力的影响,提出了提升配电变压器负载能力的台区需求响应鲁棒优化模型。其次,考虑分布式光伏选相配置、电动汽车有序充电和柔性负荷需求响应,构建了高比例分布式光伏与电动汽车接入下配电台区最大可开放容量的选相配置-虚拟增容-校验修正多阶段协同评估模型。最后,基于嵌套列与约束生成算法(nested column and constraint generation algorithm,N-C&CG)将该模型转化为光伏选相配置优化、灵活性资源需求响应和上级变电站容量校验3个子问题进行交互式求解。通过典型配电台区仿真对比分析可知,所提方法能提升配电台区可开放容量9.84%以上,为配电网业扩报装配套接入方案优化和可靠运行提供了技术支撑。

考虑电动汽车充电与常规负荷时空相关性的配电网可开放容量评估

传统配电网可开放容量评估未充分考虑电动汽车充电负荷与常规负荷的时空相关性,导致评估过于保守,难以指导配电网实际规划。为此,提出了一种考虑电动汽车(EV)充电负荷与常规负荷时空相关性的配电网可开放容量评估方法。首先通过考虑EV充电负荷与常规负荷的时空相关性选取负荷典型日;接着构建可开放容量评估鲁棒随机优化模型,并采用KKT条件将其转化成单层模型;最后,在改进IEEE33节点系统上仿真,验证了所提方法的优点。结果表明,相较于传统方法,所提方法基于对负荷相关性的量化,可获得更准确合理的配电网可开放容量。研究结果可为配电网规划提供科学依据。

基于深度优先遍历的配电网可开放容量分析和业扩报装决策

针对当前配电网可开放容量计算粗略、业扩报装依赖人工经验、未能有效发挥数据赋能决策的问题,将可开放容量与业扩报装分析相结合,提出基于深度优先遍历的配电网可开放容量计算和业扩报装优化决策方法。首先,考虑季节和日负荷特性,基于深度优先遍历算法计算包含季节和日内时序特性的配电网馈线分区和台区公变可开放容量。其次,考虑可开放容量与负荷曲线相匹配、负载均衡、台区三相平衡等多目标,建立业扩报装优化决策模型,得到馈线分区至台区两个层次的精细化负荷最优接入方案。最后,采用IEEE标准配电系统和某实际配电网络的算例,分析验证了所提可开放容量计算方法的高效性,所提业扩报装决策方法能够有效应用可开放容量分析结果,得到兼顾多目标的精细化负荷接入方案。

基于可开放容量的配电网资产效率提升优化方法

随着配电系统分布式资源的高比例、大规模接入,为保障配电网的承载能力和提升各类型资源的资产利用效率,提出一种考虑多主体利益的配电网规划方法。该方法构建可开放容量计算模型,评估分布式资源并网与线路扩容条件下配电网格内剩余可开放容量大小和配置资源所需的建设成本。并将可开放容量计算模型根据Benders算法嵌入资产效率优化模型中,优化模型的整数变量可规划扩容线路和储能的位置与容量类型,非整数变量可确定光伏接入容量及储能运行情况。以网格剩余可开放容量满足未来5年负荷增长需求为限制,将光伏、储能及线路扩容总成本规定为目标函数,实现总体资源的资产利用效率最大化。同时,该优化模型为储能制定了优化运行策略,可最大程度提升储能运行收益,解决了规划结果的运行策略需求,满足实际要求。最后,利用某城区配电网网格为算例进行仿真,验证了该方法在评估资产利用效率方面的合理性以及优化结果的有效性。

含分布式光伏的居民台区可开放容量评估方法

针对居民台区负荷变化随机性大,可开放容量评估准确率低的问题,提出了一种含分布式光伏的居民台区可开放容量评估方法。首先,对居民台区用户负荷的用电时段、负荷大小等特征进行聚类分析,形成典型的居民台区用户负荷类型;其次,利用通信人流数据和用户负荷的时空耦合特性进行居民台区负荷预测,得到居民台区的预留容量;然后,考虑分布式能源对居民台区的影响,通过对居民台区最大供电能力分析计算居民台区的分相可开放容量;最后,通过对居民台区可开放容量的实例计算及分析,该方法居民台区平均可开放容量评估准确率为97.6%,优于二分逼近的双层混合算法。应用结果表明:该方法可提高居民台区可开放容量评估准确性,提升供电公司配电网运维管理水平。

考虑电力碳强度约束的主配协同可开放容量在线计算

可开放容量是配电网规划、建设、安全稳定运行的重要数据指标之一。针对当前可开放容量计算方式简单的现状,基于主配网协同,通过调控云发输变配“电网一张图”,将配电网与主网相结合,扩大了可开放容量计算范围。考虑变电站站外配电变压器和输电线路,利用配电网实时量测数据与用采数据,填补配电变压器数据缺失的不足,将站外配电变压器纳入可开放容量计算。同时,在“双碳”背景下,计算配电网输入碳量和电力碳强度,将配电网低碳运行的需求作为约束条件纳入可开放容量计算当中,重构低碳场景下可开放容量计算方法。应用结果表明,新方法有利于精准预测地区电网可开放容量能力,为变电站站内主变压器以及配电网线路扩容规划提供数据支撑,在保障配电网安全稳定和低碳运行的情况下充分挖掘电网供电能力,实现电网绿色、低碳、优质、高效运行。