一种含高比例分布式电源的直流电网组网的无差分散式协调控制

兼具可靠易扩展和上层需求响应的运行控制方式有利于高比例分布式电源的接入组网。该文针对高比例分布式电源接入直流系统组网,在分散式控制的基础上,结合主从式控制的优点,提出一种新的分散式控制策略。该策略基于母线电压主动调节,不增加额外通信,换流站等平衡节点根据自身功率偏差信息主动调节母线电压,光伏和储能等非平衡节点则根据本地的母线电压偏差和利用率信息自适应调节出力,直至平抑系统功率波动,母线电压偏差也可消除。平衡节点与非平衡节点相互支撑,可实现无差调节,同时各节点共同承担母线电压,可靠性高。多种场景下的仿真结果验证了所提控制策略的有效性和可靠性。

高比例分布式电源接入电网短路电流的拟牛顿迭代计算方法

分布式电源的接入导致电网的短路电流计算网络方程非线性,不可避免会运用数值迭代方法进行计算,目前绝大多数文章采用的算法都是不动点迭代方法,该文研究发现随着分布式电源渗透率的增大,这种不动点迭代方法收敛特性将变差,高比例分布式电源接入电网短路电流计算面临挑战。针对现有短路电流计算方法在处理高比例分布式电源电网时的不足,文中提出了一种计及电网电压约束条件的分布式电源接入电网的新型迭代计算方法。首先分析了目前的不动点迭代计算方法在高比例分布式电源接入电网中收敛特性的理论依据。其次,提出了收敛特性更好的拟牛顿迭代计算方法,分析了其基本原理并给出在电网短路计算中的具体应用方法,接着提出了适应于高比例分布式电源接入电网的计及电压约束条件下的拟牛顿迭代算法,能够保证分布式电源接入节点电压不越限,同时具有良好的收敛特性。最后以IEEE33节点与IEEE118节点电网为例,通过与目前常规的不动点迭代计算方法进行对比分析,验证了该文所提的拟牛顿迭代计算方法具有更好的迭代收敛特性。

含高渗透率不可控分布式电源微电网频率控制策略

针对孤岛运行模式下含较高比例不可控分布式电源微电网中惯性响应及一次调频能力不足的问题,考虑负荷、不可控分布式电源的随机性特点,提出了一种风-储-燃频率协调优化控制策略。首先,通过分析含高渗透率不可控分布式电源微电网的功率缺额波动特性,应用离散傅里叶变换(DFT)对系统有功功率缺额进行分解处理;然后,在充分考虑储能荷电状态及充放电寿命的前提下,提出了对系统有功功率缺额DFT的分断点滚动优化方法;最后,可得到满足不同置信度下风电、储能、燃气轮机的最优调频出力方案。实验结果表明,所提策略下通过风-储-燃协调出力配合能够在满足各调频机组出力限制的前提下有效改善高比例不可控分布式电源微电网的频率稳定性问题,并减少常规调频机组的调频压力与配置容量。

考虑工程设备差异性的微能源网设备综合优化配置

微能源网设备的优化配置对提高其长期运行经济性具有重要作用,但现有优化方法未充分考虑待配置设备的参数差异性,对不同运行场景适应性不强。因此,重点研究了考虑设备差异性的微能源网设备优化配置方法。首先,基于设备关键参数构建待选型设备库,并对核心设备进行筛选。然后,结合多维度约束条件建立以设备数量为离散型变量的混合整数优化模型,利用线性规划求解器进行求解。最后,在不同场景下进行设备配置的方案对比,验证了设备库构建的完整性对规划结果具有一定影响,且以各型号设备的数量作为离散变量在多设备优化配置时具有一定优势。

基于熵权理论和PSO-DE算法的含DG配电网重构

随着分布式电源(Dustributed Geheration,DG)在配电网中的比例不断增加,配电自动化应加强对DG的优化调度以发挥其优势作用,而配电网重构是配电网优化运行的重要措施之一。针对高比例DG接入配电网后的重构问题,通过场景分析的方法来描述DG的随机性。结合配电网有功网损、电压偏移指数、开关操作次数代价以及分布式电源出力风险指标,建立含DG的配电网重构模型,采用基于熵权模型的主客观权重法对重构方案进行评估。将粒子群算法与差分进化算法有效融合,并对算法中的重要参数进行动态更新设置,采用改进后的粒子群-差分进化算法(PSO-DE)对配电网重构模型进行求解。以实际配电网为例,分析不同场景下的DG接入后对配电网重构的影响,结果表明提出的方法能够改善节点电压水平,有效降低配电网的有功功率损耗,提高供电质量和可靠性。

基于马尔可夫链与改进最小路法的柔性配电网运行可靠性评估

高比例分布式电源(distributed generation,DG)并网,使配电网呈现出高度不确定性和强动态特性,给配电网运行可靠性带来了新的挑战。考虑配电系统运行的多种不确定因素,提出了马尔可夫链与改进最小路法的柔性配电网运行可靠性评估方法。首先,以分析智能软开关(soft open point,SOP)的运行方式与控制模式为基础,研究了不同类型的SOP对配电网运行可靠性的影响。其次,考虑源荷不确定性,采用均值漂移聚类生成源荷运行状态,并基于马尔可夫链获得源荷多状态转移概率。然后,根据高比例DG与SOP接入后孤岛形成的多样性,采用Dijkstra算法研究了单DG与多DG孤岛的构建原则。考虑元件老化、偶然失效和天气因素的影响,利用贝叶斯网络获得各元件综合时变故障率,并基于改进最小路法建立单DG与多DG孤岛的运行可靠性模型,进而获得系统运行可靠性。最后,以改进的F4馈线系统为例,验证了所提方法的准确性与有效性。