基于改进NSGA-3和不平衡潮流的配电网相序优化

低压配电网存在大量单相负荷,三相负荷不平衡会造成台区线路损耗增加,危害电网运行安全。提出一种基于历史数据的用户相序优化方法。使用台区用户的历史电压、电流数据构建台区不平衡潮流模型。针对台区一天内的运行状况建立用户节点电压平均不平衡度最小、台区线路损耗最小和换相次数最小的目标函数。提出含有正态分布交叉算子(normal distribution crossover, NDX)的改进非支配遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-3,NSGA-3),对用户节点的相序进行优化,以获得较好的种群分布并减少优化时间。然后从解集中选择最符合条件的一组解作为换相策略。最后以安徽省某配电台区实际用户数据为例,验证了所提方法可以有效地降低三相电压不平衡度,减小线路损耗。

配电网三相不平衡负荷调补控制系统的研究

随着现代电力系统中大量冲击性不对称负荷的出现,导致配电网三相不平衡问题,给系统的供电电能质量和稳定运行带来了很大的威胁。本文研究电力系统平衡化补偿理论以及更精确的补偿算法,建立配电网三相不平衡负荷调补控制系统,相对于传统的静止无功补偿装置,全电容不平衡补偿技术通过对不等容电容器组灵活投切的补偿控制策略来实现对不平衡电流的补偿。根据实际情况,可以将电容器组分为多个不同容量的组,通过控制组与组之间的切换,灵活投切的方式能够更好地适应配电网中不同负荷情况的变化,提高电力系统的供电电能质量,解决电流不平衡和功率损耗等问题,对电力规划及经济运行具有实际意义。

含分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算

根据配电网三相不平衡的实际情况,为准确计算各种分布式电源(distributed generation,DG)并入配电网后的潮流问题,文章基于前推回代法,提出了可处理PV和PQ节点模型DG的三相不平衡潮流算法。按照配电网拓扑结构,利用支路分层技术,加快了潮流计算速度。在处理PV节点模型DG时,将电压正序分量幅值作为电压调节参数,计算电压正序分量幅值和额定电压幅值差,得到PV节点的无功补偿量,将DG由PV节点运行模型转换为PQ节点运行模型。IEEE34节点系统算例结果验证了该算法的正确性。最后,通过分析DG对电压的调节和无功补偿能力,研究了不同类型DG对配电网电压的影响。

三相不平衡电力系统的潮流双解研究

指出了不平衡潮流解中的一个新问题:三相不平衡电力系统的中性点存在2个电压解,对特定的不平衡参数存在一对解,其中有些是实数,有些是共轭复数。该现象不同于传统单相平衡潮流解中的双解现象,而是与系统或负荷不平衡的程度有关,如果不平衡度减小为零,则2个解重合为1个解。文中介绍了对此问题的研究与分析,并用一个实际测试系统说明了此现象的实际意义。

基于串并联型潮流控制器的互联双极直流电网不平衡功率控制

互联双极直流电网的不平衡潮流将增大网络的损耗甚至影响系统的正常运行。文中提出一种基于串并联型潮流控制器(SP-PFC)的互联双极直流电网不平衡功率抑制策略。首先,介绍了SP-PFC的拓扑及工作模式,然后推导了恒功率控制下SP-PFC的输出电压和线路电流表达式。由于SP-PFC的输出电压和电流呈非线性关系,在额定工作点处将SP-PFC进行线性化,并对比了线性和非线性模型的区别。在此基础上,分析了不平衡负荷及受端电压对SP-PFC输出电压和线路电流的影响。建立了含SP-PFC的双极直流电网小信号模型,分析了含SP-PFC的双极直流电网的稳定性。在MATLAB/Simulink中搭建了含SP-PFC的双极直流电网仿真模型,对SP-PFC抑制不平衡功率的有效性进行了验证。

基于三有源桥串并联直流潮流控制器的环形双极直流配电网不平衡潮流抑制

环形双极直流配电网的潮流控制自由度不足,部分线路潮流不可控,且存在极间耦合问题。对此,提出一种基于三有源桥串并联直流潮流控制器(TAB-PFC)的不平衡潮流抑制策略,同时研究了TAB-PFC的解耦控制。首先分析了受端电压、新能源出力不平衡对正负极潮流及线路损耗的影响,推导了恒功率控制下TAB-PFC输出电压和线路电流的表达式,据此建立了含TABPFC的环形双极直流配电网的小信号模型。在此基础上,引入参数解耦矩阵实现正负极控制环路间的近似解耦,提高了控制系统的动态性能。在Matlab/Simulink中建立了含TAB-PFC的环形双极直流配电网的仿真模型,并搭建了实验平台。仿真和实验结果验证了TAB-PFC抑制不平衡潮流及参数解耦矩阵方法的有效性。

考虑三相不平衡潮流的微网分相优化调度

由于微网中微源和负荷存在不对称性,若微源出力仍采用传统的三相对称模型,则并网时外网与微网间的联络线功率的对称性较差,孤网时由于没有微源能够承受微网的不平衡性导致微网无法稳定运行。提出考虑三相潮流与制热收益的热电联产型微网系统分相优化调度模型。以热电联产型Benchmark微网为例,提出并网和孤网运行方式下的调度策略。在考虑实时电价和保证敏感负荷供电可靠性的基础上,运用改进遗传算法优化各微源的每相有功、无功出力及微网向外网的购售电量。对比分析2种运行方式下一天内蓄电池的充放电次数、切负荷量、综合成本以及电压质量。算例验证了所提模型、策略和算法的有效性。

基于STATCOM的三相不平衡潮流补偿技术研究

鉴于STATCOM具有能快速灵活地输出无功功率、稳定电网接入点电压、实现电网的三相平衡化补偿等特性,以电网的电压、电流不平衡度低于国家标准为目标,将STATCOM稳态模型引入三相潮流分析中,探讨了电网应用STATCOM补偿电力系统三相不平衡潮流问题。算例分析结果表明,采用STATCOM进行电力系统三相不对称潮流的平衡化补偿具有较好的效果,可有效降低电网不平衡度以提高电能质量。

考虑逆变电源控制模式的微电网三相潮流模型

考虑微电网的不对称性和逆变电源控制特性的多样性,提出适用于微电网三相潮流计算分析的数学模型。从逆变电源两种控制模式的对称条件出发,考虑逆变电源的多种控制目标和控制方式,提出电压控制型逆变电源的改进PQ节点和PV节点潮流模型,以及电流控制型逆变电源的Droop节点和PI节点模型。在此基础上,进一步考虑负荷的电压/频率调节特性,建立了微电网三相潮流模型。采用牛顿–拉夫逊方法求解该模型,并通过IEEE 13节点修正系统验证所提模型的有效性。算例结果表明,所提出的潮流模型能够反映逆变电源的控制特性,适用于各种控制模式及控制方式的微电网三相潮流计算分析。

含风电场电源的配电系统三相潮流计算(英文)

由于风力发电机的输出功率具有一定的随机性,其并网运行会对电力系统的安全性造成一定的影响。文中重点研究了风电场电源并入配电系统后的系统潮流计算问题。基于感应发电机的静态特性以及风力机的功率特性,针对应用比较广泛的直接并网感应发电机型风力发电系统,发展了配电系统三相潮流计算方法,用于分析风场对配电系统安全性的影响。该算法经过IEEE 34母线系统的测试,取得了较好的效果。

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。

一种计算低压系统中三相电力潮流和短路电流的实用算法

概括介绍了低压系统中计算三相电力潮流和不平衡短路电流的一种实用相坐标算法。该方法可以模拟不对称负荷、中性线和冲击电压,所以网络方程组中包含以相坐标形式表示的中性线和接地导线的参数,大量计算数据证明,这种对不换位电缆参数和不平衡负荷电流效应的模拟是可行的。相对于传统的对称分量法等常规方法,此种方法可以得到更精确的结果。

考虑分布式再生能源和储能的主动配电网可靠性评估

随着主动配电网技术的逐步发展和应用,针对主动配电网的各项评估技术也需要进一步研究。由于主动配电网在网络结构、潮流流向等方面与传统配电网有很大区别,因此针对主动配电网的评估方法也与传统配电网不同,提出了一种考虑分布式再生能源和储能的主动配电网可靠性评估方法。首先运用蒙特卡洛模拟法进行系统状态选择,再基于不同网络类型,采用改进的前推回代潮流计算方法进行潮流计算与潮流平衡调整,进而计算各项评估指标,获取综合评估值。通过对9个方案进行可靠性评估,验证了所提方法的有效性。

调控一体化电网综合智能计算技术分析与研究

介绍了一种调控一体化电网综合智能计算技术,结合上海地区电网调度数据,从系统热稳限额计算、静态安全分析和自动内外网潮流平衡等智能计算功能,以及智能低频减载优化,年、月、周、日方式下辅助决策和电网模型格式转换等辅助功能介绍了该技术。此项技术已经在上海电网试运行。

电力系统调度交换网组网分析方法研究

电力系统调度交换网组网构成复杂,其运行情况的分析结果与实际情况存在一定误差。为此,文章对电力系统调度交换网组网分析方法进行了研究。首先,构建调度交换网组网网络耦合模型和组网节点动态模型,把组网实时状态信息带入模型,将组网中的最小路径转化为“节点-链路-节点”的形式;然后,利用模型计算组网中所有路径对应节点和链路的可靠性,以此判断整个组网状态。为了便于宏观分析,采用响应延时为表述指标。实验结果表明,文章设计方法的分析结果与组网的实际时延误差稳定在0.02 s以内,具有较高的准确性。

基于图模组态场景的配电网仿真测试方法及其应用

基于IEC 61970/61968标准建立配电网模型,通过友好的图形界面交互,进行正常态和故障态下配电网的模拟仿真。以计划表进行故障和异常场景的重现,以应用池作为各种场景的组态,利用配电网仿真场景技术对配电网自动化主站进行测试,并在温州供电公司配电网自动化系统建设中进行了实际测试应用。

考虑配网供电能力约束的电力市场交易方法

随着分布式能源在配电网系统中的日益渗透,大量电能产消者的接入使得配电网侧需要一种新型的市场平台来更好地管理和利用电网中的灵活资源。本文提出了一个基于配电网的近实时电能交易市场,在市场中多个电能产消者之间可以进行P2P交易,其中购电方广播其需求电量请求,售电方发送报价以进行身份验证和交易。此外,本文还提出一种基于配网不平衡潮流的安全校验方法,以确保所提出的市场设计满足配电网的物理约束。最后利用一个13节点算例研究评估所提出的基于社区的能源交易市场设计的可行性和有效性。

Two new methods for power flow tracing using bus power balance equations

Two new methods were presented for power flow tracing(PFT).These two methods were compared and the results were discussed in detail.Both methods use the active and reactive power balance equations at each bus in order to solve the tracing problem.The first method considers the proportional sharing assumption while the second one uses the circuit laws to find the relationship between power inflows and outflows through each line,generator and load connected to each bus of the network.Both methods are able to handle loop flow and loss issues in tracing problem.A formulation is also proposed to find the share of each unit in provision of each load.These methods are applied to find the producer and consumer's shares on the cost of transmission for each line in different case studies.As the results of these studies show,both methods can effectively solve the PFT problem.

变压器应急备用适用性判别方法的研究

在综合华东电网500kV变压器备用适用性研究大量计算结论的基础上，探讨了根据变压器原始技术参数来直接进行变压器备用适用性判别的方法，提出了变压器应急备用适用性的判别准则和判别流程。作为该判别方法的具体应用，进行了安徽电网500kV主变备用的系统适用性研究。

华东电网500kV主变备用适用性的初步研究

以浙江电网1 000 MVA容量的500 kV主变乔司2号变为例,介绍以现有的250 MVA容量500 kV单相变压器备品更换存在缺陷的333 MVA容量500 kV单相变压器的可行性和适用性。选取华东全网作为研究和计算对象,采用德国西门子公司电力系统仿真软件包NETOMAC,在NETOMAC平台上,开发出通用的三相三绕组变压器模型及算法用于三相不平衡潮流计算。