基于大数据分析的配电网低压故障定位研究

为了维护配电网正常运行,以提升配电网低压故障定位能力为目标,提出基于大数据分析的配电网低压故障定位方法。通过采集配电网低压故障定位数据,利用大数据分析算法中的支持向量机算法进行分类,从而实现配电网低压故障定位。使用改进粒子群算法改进支持向量机算法,优化配电网低压故障定位结果,并进行配电网低压故障定位的仿真实验。结果表明,所提方法解决了配电网低压故障定位方法存在的弊端,获得了理想的配电网低压故障定位效果,能够满足配电网低压故障定位实际要求。

浅谈配电网低压无功补偿技术及其相应措施

文章分析了无功补偿的基本原理及配电网损耗,并对配电网低压无功功率补偿技术提出了相应的措施。

图形化配电网低压设备管理系统的开发

现有配电网地理信息系统只涉及高压设备的管理 ,对于低压设备的管理比较欠缺 ,导致低压设备管理方式落后 ,无法满足供电企业快速发展的需要 ,因此提出了一种基于 Map X的图形化低压设备管理系统 ,该系统借鉴了地理信息系统的开发模式和方法 ,但不需要矢量地图背景和采集低压设备的空间数据 ,只需要用该系统绘制低压线路图即可实现对低压设备的相对定位和统一有效管理 。

配电网低压负荷不平衡机理及治理措施研究

低压配电网三相负荷不平衡不仅将增加变压器和线路损耗,而且会影响设备安全运行,因此治理三相负荷不平衡具有很重要的实际意义。本文首先研究了低压配电网台区负荷不平衡机理及分类,结合典型场景进行了不平衡控制策略的约束条件研究。其次,对比几种三相负荷不平衡治理装置的原理及工程适用性。最后,选择了基于智能选相开关的方案进行工程验证。9个月的运行数据显示,本技术可以解决配电网台区低压负荷不平衡问题,具有效果明显、成本低、可靠性高的优势,适于推广应用。

探究配电网低压无功优化及无功管理

我国过去在35k V及以上的高压网络中,对电压无功优化的应用较为集中,并取得了一定的成就,而在10k V及以下(中低压)的电压无功监控和优化管理方面还存在着很多的问题,尤其在低压配电网方面经常会出现有电不能及时送出、用户用不上电的情况。在配电网低压中加入了对电压无功优化的功能和管理,避免了低压配电网在配置和输送电能过程中的诸多问题,也大大提高了低压配电网的运行效率。本文旨在对配电网低压的无功优化进行分析说明,并且想出了控制配电网低压无功优化的一些措施,针对无功管理方面做了进一步讨论说明。

配电网低压台区故障预判系统监测装置的设计

配电网安全运行是保证用户稳定用电的前提,因此需要实时监测配电网低压台区。针对低压台区运维现状的不足,设计了一种配电网低压台区故障预判系统的监测装置。该装置能够实时采集低压台区的电压、电流以及温度等数据信息,并对其进行分析处理,在液晶显示屏进行实时显示。同时,把分析处理后的数据进行加密,通过无线网络传输至系统配电网低压台区故障预判系统后台,经过后台程序及相关算法处理,自动判断配电网低压台区是否存在故障。此监测装置不仅提高了配电网工作人员的工作效率,而且在一定程度上提高了配电网的智能化水平。

锂电池储能在配电网低压台区的应用

因地制宜推进配网侧储能应用,发挥储能在配电网局域调峰、提高供电可靠性、改善电能质量等方面的价值,是当前储能应用研究的热点。结合低压配电台区常见供电问题,基于对多目标场景下储能系统应用模式分析,充分考虑储能对电网投资替代效益,提出了适合低压配电台区应用的模块化储能系统典型容量配置和系统结构设计,并选择典型低压配电台区进行了实际应用,储能系统测试和运行结果表明,所提出低压配电台区储能系统设计方案具有较强的实用性和推广价值。

考虑不确定因素的低压配电网零线断线故障自动检测

当前低压配电网零线断线故障自动检测模型多设定为单一结构,检测范围较小,导致自动检测均值方差偏大,为此,提出考虑不确定因素的低压配电网零线断线故障自动检测方法。该方法根据前的检测需求,识别故障区域及零线断线故障特征,采用多目标的方式,扩大检测范围,在不确定因素背景下,设计多目标配电网零线断线故障自动检测模型,采用持续自动化修正处理实现自动检测。测试结果表明:针对选定的5个测试区块,分三个阶段测定,最终得出的自动检测均值方差被较好地控制在1.3以下,说明在不确定因素的背景下,所设计的低压配电网零线断线故障自动检测方法针对性强,效率较高,具有实际应用价值。

基于智能电表数据的低压配电网拓扑与线路参数联合辨识

在低压配电网中,用户频繁地扩建和改接导致台账存在信息更新滞后、数据缺失等问题,难以获取当前运行状态下的拓扑及线路参数。针对无相角量测信息且含未知数量零注入功率“隐节点”的低压配电网,提出一种基于智能电表数据的低压配电网拓扑与线路参数联合辨识方法。基于低压配电网的电气特性以及辐射状网络的结构特点,推导出一种功率-电压比形式的线性逆潮流模型。通过线性回归求解得到阻抗距离矩阵,再利用无判定阈值形式的改进分组递归算法实现拓扑与线路参数的联合辨识。最后,在IEEE欧洲低压测试馈线和中国南京市某地区的实际低压配电网中对所提算法进行数值仿真,验证了所提算法的有效性。

中低压配电网无功优化综合协同控制系统设计与研究

无功功率的优化管理对提升配电网能效、降低损耗和改善电压质量具有关键作用。文章针对现有中低压配电网无功补偿方式存在的不足,如固定电容器补偿的动态调节局限性、晶闸管控制电抗器补偿的响应速度和谐波问题、静止无功补偿器补偿的设备体积和维护成本及静止无功发生器补偿的高成本等,提出了一种新型无功优化综合协同控制系统,并对系统设计和主站无功优化模型及实现进行了研究。

谐波干扰抑制下的低压配电网母线电压自动控制系统

母线电压的平稳程度,直接影响低压配电网的运行安全,因此设计谐波干扰抑制下的低压配电网母线电压自动控制系统。该系统以配电网调度系统的控制需求为前提,在系统无功补偿层引入抗谐波干扰无功发生器获取母线电压的无功补偿量,母线无功控制需求整定层依据该计算结果和母线电压控制指令,结合母线实时运行电压结果,对比判断母线实际电压结果和参考电压之间的差距,确定母线电压所需的无功补偿量,完成电压控制。测试结果显示:该系统能够有效控制母线电压谐波,谐波畸变率低于4.4%;能够保证电压的稳定,电压控制的偏差结果均在±1.5 V之间,母线在相位阶跃和稳态两种情况下的相位误差结果均低于0.075。

计及激励型需求响应的低压配电网混合储能优化配置

分布式光伏高比例接入和再电气化与电能替代加剧了系统源、荷的波动性,传统低压配电网规划方法难以适应新型电力系统发展的要求。针对此问题,首先建立了计及激励型需求响应的低压配电网混合储能优化配置模型,然后,根据不同时间尺度下的储能设备和激励型需求侧响应资源的特点,提出运用改进的变分模态分解算法(variational mode decomposition,VMD)对净负荷曲线进行多尺度分解和组合重构,以系统总成本和有功功率波动值之和最小为目标,运用改进的鲸鱼优化算法对所提的优化配置模型进行求解。最后,通过算例验证所提方案的有效性。

基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法

当前拓扑识别技术难以反映潮流特性对拓扑识别的影响,基于配电网现有量测数据,通过分析节点间的电气距离,提出了虚拟阻抗的概念。将节点间具备电气意义的且与电气距离成正相关的连续变量定义为虚拟阻抗,并提出了一种基于虚拟阻抗的低压配电网拓扑识别方法。首先,构建以节点间虚拟阻抗为因变量的多元线性回归方程。然后,通过岭回归计算每一个单相电表与关口电表构成的回归方程的虚拟阻抗,根据计算结果快速判别出拓扑关系异常的电气设备。最后,建立基于导数动态时间弯曲(derivative dynamic time warping,DDTW)距离的校验模型,重新构建得到电气设备的正确拓扑关系,实现低压配电网拓扑关系的修正。以实际的低压配电网台区样本数据为依据,验证了所提方法的有效性。

基于可能性理论的低压配电网分布式光伏承载能力评估方法

分布式可再生能源高比例渗透是未来新型配电系统的核心特征。大规模分布式光伏接入低压配电网,给配电网运行带来严重过电压问题的同时,系统的不确定性与日俱增,亟需开展不确定环境下低压配电网分布式光伏承载能力的研究。为此,提出一种基于可能性理论的低压配电网光伏承载能力评估方法。针对源-荷不确定性的差异,分别建立光伏出力区间模型和负荷模糊模型;定义可能性违规风险以量化配电网在运行中由不确定性带来的过电压风险;在此基础上,提出考虑可能性违规风险的分布式光伏承载能力评估方法。采用IEEE 34节点标准算例,通过对比所述方法与传统确定性光伏承载能力评估方法,验证所述方法的优越性与有效性。此外,分析仿真参数对评估结果的敏感度,并进一步探索配电网中有载调压变压器抽头位置与静止无功补偿器参数对网络光伏承载能力的影响。最后,在IEEE 123节点配电网中验证所述方法在更广泛系统上的应用。结果表明,该方法在评估中能够有效考虑源-荷的不确定性以及由此导致的电压违规风险,运营商可以根据配电网状况在可承受的风险内最大化网络光伏承载能力。

考虑供电能力提升的低压配电网柔性互联规划

构建具有可靠供电能力的低压配电网具有重要意义,然而低压配电网供电能力受到低压配电变压器负载、低压配电网新能源消纳能力以及低压配电网供电电压3大要素影响。因此,该文基于低压配电网柔性互联技术提出考虑供电能力提升的低压配电网柔性互联规划方法,通过抽取影响低压配电网供电能力的主要场景建立低压配电网柔性互联规划框架。另外,针对该文多主体规划运行模型的不确定性,采用信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)与基于Wasserstein距离的分布鲁棒方法进行精细化建模。最后,采用MATLAB和CPLEX求解器在IEEE 38节点配电网上进行算例分析。仿真结果表明,该规划方法在有效提升低压配电网供电能力的同时具有更好的经济性。

高比例户用光伏接入下低压配电网户变关系识别

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于高斯混合模型的电压聚类优化目标函数进行户变关系识别。首先,基于用户-配变功率平衡关系,建立了高比例户用光伏的低压户变关系的多元线性回归模型;其次,提出一种基于Bi LSTM算法的光伏时序识别方法,筛选出光伏瞬时渗透率最高的时序片段;根据已识别的光伏时序片段建立光伏权重矩阵,并引入该矩阵将多元线性回归模型进行加权回归后转化为光伏时序功率卷积模型求解,在平抑光伏波动影响的同时初步识别户变从属关系;然后,提出一种基于高斯混合模型进行电压聚类的优化目标函数作为验证步骤,能够进一步排除验证错误的用户,提高户变关系的准确率;最后,以某地区实际低压配电网为例,分别使用该地区推广户用光伏前后不同时期的历史数据集进行识别,通过识别结果对比,验证了所提方法的有效性和实用性。

基于多元数据特征的低压配电网线户关系识别

针对单调化、规模化的量测数据导致低压配电网线户关系难以高效识别和准确校核的问题,提出了一种基于多元数据特征的低压配电网线户关系识别方法。首先,分析了停电设备的关联关系,并针对智能电表采样异常提出了基于模糊C均值算法、阈值划分与Neville插值的异常数据预处理方法;其次,提出了基于停电关联关系及Hausdroff距离的智能电表聚类方法;再次,以基尔霍夫电流定律为基础建立了面向线户关系识别的二次规划模型,转化后利用求解器实现有效求解;最后,通过实际算例验证了所提线户关系识别方法的有效性与优越性。

基于全电流方向特征的低压配电网故障定位方法研究及分析

大量柔性负荷接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,信号畸变严重,过流特征微弱,故障特征不明显,基于工频信号的故障定位方案不再适用。文章首先利用电流全波有效值和故障电流相位改进了故障判据,构造了新的适应度函数表达式,然后搭建了面向低压配电网的区段故障定位分层降维分析模型,最终得到了基于全电流方向特征的低压配电网故障定位方法,并进行了仿真验证。结果表明该方法能够快速准确识别判定故障信息,不受畸变信息干扰。

考虑平衡端点相位不对称及光伏接入的低压配电网三相潮流模型

考虑到光伏逆变电源接入低压配电网的多样接入方式和复杂控制策略,建立了光伏逆变电源的三相电压与功率相对于中性点的控制模型。在此基础上,进一步提出了一个综合考量平衡端点相位不对称性以及光伏逆变电源接入因素的低压配电网三相潮流计算模型。为了验证该模型的有效性和准确性,在经过修正的IEEE 13节点测试系统上进行了仿真实验。仿真结果表明:所构建的模型能够精确、高效地计算包含光伏逆变电源在内的低压配电网三相潮流,为低压配电网的规划与运行提供了有力的理论支持和技术手段。

户用光伏接入的低压配电网电能质量问题分析与附加损耗量化评估

针对户用光伏的大量无序接入导致低压配电网附加损耗严重增大的问题,对配电网附加损耗的量化分析是实现电力系统节能降损的必要途径之一。以户用光伏接入电网后的附加损耗为对象,研究考虑户用光伏发电与配电线路附加损耗的量化关系。首先,对户用光伏接入下附加损耗的变化表征进行理论分析,建立有源低压配电网三相四线制等效电路与数学模型;然后,研究户用光伏不同容量与接入相序下的多类型电能质量扰动情况,建立复合电能质量扰动附加损耗模型;最后,依据典型日的光伏出力功率曲线与附加损耗模型,通过算例分析并验证了所提长时间尺度下户用光伏对配电网附加损耗的量化评估方法的准确性。