英国一个配电网控制与自动化的方案

1 前言 近年随着用户对提高供电质量要求的日益高涨.不少国家对供电质量订出了崭新的控制标准和要求.设备供应商迎合市场出现的新变化.就必须为公用配电网提供包括配电管理系统(DMS)、电能管理系统(EMS)、监控及数据采集系统(SCADA)、通信系统、继电保护和开关设备等整套产品系列.并为这些产品提供安装、投产及售后的综合性服务。本文论述了其中一个国际供应商为满足市场上的这些要求而开拓出一套具有弹性的综合解决方案。

基于储能有功功率与OLTC协调的配电网电压控制

高比例光伏系统接入配电网会引起电压越限,传统无功电压调整方案在高阻抗比配网中失效,利用储能系统有功功率实现电压控制的技术方案被广泛采用,但现有技术方案中的储能系统在电压控制过程中可能产生过度充放电问题。针对这些问题,提出了一种基于储能有功功率与有载调压变压器(on-loadtapchanger,OLTC)协调的配电网电压控制策略。在分析光伏接入对配电网电压影响的基础上,利用测量得到的电压数据控制储能有功功率,实现对接入节点电压水平的快速调控;同时在OLTC控制环节加入储能荷电状态参考量,利用节点电压信息与储能荷电状态共同控制OLTC分接头动作,实现对配电网整体电压水平调控的同时避免了储能系统过度充放电。最后在IEEE 13节点系统中进行仿真验证,结果表明所提策略能够解决配电网内电压越限问题,避免储能系统过度充放电,从而延长储能系统的使用寿命,实现对配电网内资源的合理利用。

基于深度强化学习的有源配电网实时电压控制策略

大规模分布式光伏的接入给配电网电压控制带来了挑战.针对下垂控制中各光伏逆变器无法实现协同控制的问题,本文提出了一种基于多智能体深度强化学习的有源配电网实时电压控制策略.该控制策略将有源配电网电压控制物理模型转变为分散部分可观测的马尔科夫决策过程,并通过多智能体双延迟深度确定性策略梯度算法训练各智能体,在集中式训练-分散式执行的框架下实现光伏逆变器的协同电压控制.该策略无需精确的配电网物理模型,将各光伏逆变器作为强化学习环境中的智能体,与环境交互的过程中学习最优控制策略,能够应对有源配电网中源荷的随机变化,实时开展电压控制.改进的IEEE-33节点算例验证结果表明,本文所提策略具备良好的稳压减损性能.

基于深度强化学习的配电网多主体协同电压控制方法

随着配电市场化的推进和普及,配电网中分布式电源、分布式储能、微电网等众多可控资源以多利益主体形态呈现,这使得配电网无法强制对其进行调度与控制。为了充分利用多主体可控资源,该文提出了一种基于深度强化学习的、考虑多主体参与的配电网电压优化控制方法。首先,建立配电网运营商和多利益主体的主从博弈电压控制模型。随后,为了保障多主体间的公平性和隐私性,提出多主体基于不完全信息和深度强化学习Actor-Critic算法的动态决策方法,使其在自身利益最大化的同时为配电网提供电压控制辅助服务。最后,在改进的IEEE33和IEEE 123算例中对所提电压控制方法的可行性和有效性进行了验证。

No.4 欧洲配电网智能化发展中的控制技术(上)

由于输配电网之间存在较大的差异,智能配电网的控制技术无法照搬输电网的现有技术。在欧洲配电网的智能化进程中,经济适用的传感器、执行器和控制系统的发展深刻地改变了配电网的控制系统模式,配电网的调度和控制模式朝着越来越主动的方向发展。介绍了配电网先进控制系统的4种基本架构(集中式、变电站中心式、分散式、协调混合式)及其特点,以及如何选择控制架构的4个基本依据:安全稳定性、最大允许延时、系统复杂性以及成本,并简要讨论了智能计量和自动化这两大功能对于通信的基本需求;然后,介绍了集中式控制系统与集中式配电管理系统的主要功能、体系结构、责任层次;最后介绍了基于多代理模式分散控制系统的发展趋势。欧洲配电网智能化控制系统模式的选取经验,可供我国在选取主动配电系统控制模式时参考。

新能源接入的配电网安全控制关键技术研究

随着新能源技术的广泛应用,分布式能源接入配电网已成为能源结构转型的关键。文章聚焦于新能源接入配电网的安全控制关键技术,提出动态电压稳定控制、电力平衡控制、智能负载调度、协同控制以及逆变器控制等控制策略,确保配电网运行的稳定性和安全性。此外,文章讨论了智能传感器在配电网中的应用,以及故障识别定位技术对于配电网安全控制的重要性,以期推动新能源接入的配电网进一步发展。

基于多智能体深度强化学习的实时配电网电压优化控制方法研究

本研究致力于配电网电压优化控制,特别是在动态和不确定性环境中。研究采用多智能体深度强化学习(MADRL)方法,并引入改进型双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法,克服了深度Q网络(DQN)和深度确定性策略梯度(DDPG)在高维问题处理和Q值估计中的局限性。通过仿真测试,研究展示了该方法在电压控制和降低网损方面的显著优势,特别在多变电网环境中表现出高效的适应性和鲁棒性。本研究不仅推进了MADRL技术在电力系统中的应用,也为实际电网运行提供了有效的控制策略,增强了电力系统的可靠性和稳定性。

5G通信技术在配电网监测与控制中的应用研究

文章聚焦5G通信技术在配电网监测与控制中的前沿应用,通过深入分析配电网的特殊性和挑战,以及5G技术的独特优势,提出一系列创新性的应用方案。重点关注5G在实时监测和智能控制方面的应用,探讨其在传感器网络、数据采集、智能开关以及负载调度等关键领域的应用。同时,通过案例分析,评估这些方案在提高配电网效能和可靠性方面的实际效果。研究结果能够为电力系统智能化升级提供实用性的指导。

智能配电网调度控制系统技术方案

简述了配电自动化技术最新发展情况,对配电自动化建设中存在的问题进行了总结分析,提出了智能配电网调度控制系统新的技术方案。系统框架设计采用了配电网调度控制与故障抢修一体化技术和信息集成技术;重点对系统实用化关键技术进行了研究和探讨,包括配电网大数据量采集技术、馈线自动化技术、配电地理信息展示技术,以及适应配电网特性的应用分析软件等;考虑新能源接入对配电网的影响,探讨了对相关技术的改进和调整方案。

基于功率调节的微电网互联与配电网协调优化控制

多微电网互联结构可实现多个微电网间的能量协调,并形成能源互补优势。文章针对多微电网中各分布式电源在天气变化影响下产生的出力不确定性问题,以提高微电网互联系统电压稳定性为目标,研究基于微电网互联结构的微电网间功率协调控制方法。研究单个微电网内分布式电源出力波动特性及其与微电网互联系统、配电网系统之间的能量协调与功率支撑需求特性,建立基于功率平衡控制的微电网间互联控制策略;研究微电网互联系统内各微电网控制系统平衡计算,建立微电网互联系统与配电网间能量交换的控制模型与控制策略。以三机九节点拓扑模型建立微电网互联系统及接入网协调控制模型和算法进行验证,仿真结果表明,文章所提出的微电网协调优化控制方法能够有效减小微电网波动以及对配电网的影响。

一种配电网多线路混合式统一潮流控制器

为适应配电网多线路的潮流调节需求,进一步提高潮流调控能力和响应速度,文中提出一种新型配电网多线路混合式统一潮流控制器(multi-line hybrid unified power flow controller for distribution network, D-MHUPFC)。D-MHUPFC由Sen变压器、统一潮流控制器(unified power flow controller, UPFC)和混合式有载分接开关组成,能够快速调节配电网多线路潮流。相较于传统调节方式,D-MHUPFC具有结构紧凑、响应快速、经济性好和可靠性高等优点。文中结合ZIP负荷模型,推导计及D-MHUPFC的多线路潮流方程,优化其协同控制策略,并搭建10 kV配电网仿真平台验证其可行性。结果显示,D-MHUPFC及其控制策略能在0.15 s内快速调节多线路潮流,转移过载功率,提高断面输电极限。D-MHUPFC能够解耦控制有功功率和无功功率,补偿误差小于1%,具有和UPFC相当的潮流调节能力。

基于深度强化学习的配电网实时电压优化控制方法

大规模分布式电源的接入使得配电网电压优化控制策略与传统配电网差异较大。针对就地控制中光伏逆变器调压之间缺乏协同的问题,该文提出了一种基于多智能体深度强化学习的配电网实时电压控制方法。首先根据电压控制模型设计了部分可观测的马尔科夫决策过程,然后采用多智能体双延迟深度确定性策略梯度算法求解,根据中心化训练、分散式执行的框架实现光伏逆变器的无功协同控制。该方法能智能决策各个逆变器的无功调节量,且能够根据源荷的随机变化实时给出电压控制策略,具有较好的实时性和控制经济性。最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性。

考虑分布式光伏和储能参与的配电网电压分层控制方法

提出一种考虑分布式光伏无功和储能有功参与的配电网电压分层控制方法。首先,分析了由分布式光伏与负荷时空不匹配引起的高/低电压问题,依据配电网拓扑以及线路参数计算得到配电网节点电压与注入功率的无功-电压、有功-电压近似灵敏度矩阵。其次,在第一层控制中,提出了分布式光伏参与配电网调压的无功-电压下垂系数优化控制方法,通过求解电压优化模型得到分布式光伏逆变器的最优下垂系数,从而计算出其无功输出。当光伏逆变器的无功容量不足时,提出了第二层控制,即储能参与调压的有功-电压自适应下垂控制策略,储能逆变器的下垂控制系数根据储能荷电状态(state of charge,SOC)与所在节点电压自适应调整,既考虑了储能的容量,又实现了储能功率和SOC的相对均衡控制。最后,以一实际10节点配电网系统作为算例验证了所提方法的有效性。

基于太阳能为配电网负荷控制终端永久在线的能源系统

自从电能被人们发现并利用以来,人们对电的依赖性与日俱增。作为社会用电必不可少的配电网负荷控制终端,它在设备损耗和能源利用方面目前仍有许多问题存在。镇远职工创新工作组为了解决自然灾害、故障停电,配电网负荷控制终端掉电,从而无法发出信号与主站联系,造成同期线损电量无法计算,生产辅助决策失效等问题,通过建立一套太阳能的能源系统来解决配电网负荷控制终端存在的问题。

基于语音识别技术的智能配电网调度控制系统

提出了基于语音识别技术的智能配电网调度控制系统。实验结果证明,基于语音识别技术的语音识别模块的识别准确率高达80%以上,该系统线路损耗值降低11.1%,更适合对智能配电网的调度控制。

基于5G通信技术的配电网精准控制端到端承载方案研究

随着我国社会迅速发展,电网规模不断扩大,同时随着智能电网建设的推进,电力设备、电力终端、用户陡增,设备与设备之间、设备与用户之间、用户与用户之间的信息传递互动的需求呈爆发式增长,迫切需要高效、安全稳定的通信技术作为支撑,提升电力系统的智能化、自动化、信息化水平,从而为社会经济的稳定提供可靠的服务。本文基于 5G 通信技术的配电网精准控制端到端承载方案研究展开论述。

基于SOA的配电网运行管理系统地理信息应用

目前智能配电网的建设逐渐走向深入,在配电网运行控制与管理系统中加入地理信息应用的需求日益强烈,为了应对这种新的地理信息应用需求,我们提出了基于面向服务的架构(SOA),一种配电网运行控制与管理系统与地理信息系统松耦合的地理信息应用实现方法,采用地图控件的方式显示地理信息图,与接线图窗口通过双屏互动的方式实现信息流和业务流的交互。

智能配电网柔性互联研究现状及发展趋势

分布式电源的大规模接入、用电负荷的多元化增长及直流负荷比例的增加,给传统配电网的结构形态与运行方式带来了巨大影响。利用全控型电力电子器件对配电网进行柔性互联改造,有助于提高系统的可控性、可靠性与安全性,促进分布式电源消纳、满足高质量供电需求,是向未来智能配电网演变的重要手段。文章首先介绍了柔性互联配电网的关键环节——柔性互联装置(flexible interconnection device,FID)的基本结构与工作原理;然后结合国内外示范工程,对柔性互联系统3种典型形态及特点进行分析,对运行控制和规划设计方面的关键技术进行了讨论及研究现状总结,并指出现阶段亟需突破的关键问题;最后,为实现柔性互联配电网更广泛的应用,对其发展趋势进行了展望。

低压交直流配电网柔性互动系统研究及应用展望

随着用户侧分布式电源大力推广及电动汽车等新型负荷比例不断攀升,传统配电网结构及可靠性等受到了冲击,而用户对于供电性能的要求日益提升。基于全控型电力电子器件的柔性互动技术为这一问题的解决提供了思路,基于柔性互动技术的交直流混合配电网具有更灵活的功率调度能力、更高的供电可靠性以及更强大的分布式电源消纳能力,由此形成的低压交直流配电网柔性互动系统是智能配电网未来重要的发展趋势之一。文章首先简述低压交直流配电网现状,阐述了有源配电网中柔性互动技术的基本原理及典型架构,然后介绍了低压交直流配电网柔性互动数学模型,进而归纳梳理了系统运行控制相关技术,在此基础上对柔性互动典型应用场景进行了描述,最后总结了柔性互动系统发展中的关键问题,并对此领域应用发展进行了展望。

配电网中台区抗负荷波动能力提高的方法研究

针对配电网中台区抗负荷能力较弱,负荷波动恢复时延较长的问题。通过设计负荷交直流检测电路实时检测台区负荷状态,对负荷波动信号及时反应;通过多维分层抽样方法采集负荷波动信号,将波动信号划分条理化;通过改进的错误检测与校正(EDAC)技术,在原有技术的基础上添加特殊寄存器,加强了系统抗负荷波动能力。试验表明,研究的恢复时间分别缩短了0.4 s以下,提高了台区抗负荷干扰能力。