基于信赖域序列二次规划算法的含DG配电网优化控制

针对含分布式电源(distributed generation,DG)配电网运行中的DG优化控制问题,建立了包括最大化DG出力、最小化系统网损和电压偏差3个目标的数学模型,提出一种信赖域序列二次规划(trust region sequential quadratic programming,TRSQP)算法来求解DG的最优化有功和无功出力。该算法在信赖域的指引下依照一定的规则,通过形成一系列信赖域内二次规划子问题(QP)来逐步求解原问题。通过灵敏度分析方法减小了二次规划子问题的规模并采用有效集法求解。以修改过的IEEE 33节点为例,对最优化DG出力问题进行了仿真,结果表明提出的最优化DG出力模型和求解算法能够保持网络运行在安全经济的状态;以33、69、292、588、1180节点配电系统为例,将文中算法与逐次线性规划法(sequential linear programming method,SLPM)和原对偶内点法(primal-dual interior-point method,PDIPM)进行了比较,结果表明所提算法具有较快的计算速度和良好的鲁棒性,适合在线应用。

电针百会和大椎穴对癫痫大鼠海马CA3和DG区ephrinA5表达的影响

目的探讨电针百会和大椎穴对颞叶癫痫大鼠海马组织中CA3和DG区ephrin A5的调控作用。方法将30只SpragueDawley(SD)大鼠随机分为对照组、癫痫组和电针+癫痫组,每组各10只。建立氯化锂―匹罗卡品颞叶癫痫大鼠模型。造模成功的大鼠电针百会和大椎穴治疗8周后,分别取3组大鼠海马组织,采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测各组大鼠海马CA3和DG区ephrin A5 m RNA水平表达变化;采用Western blotting和免疫组织化学(免疫组化)法检测各组大鼠海马CA3和DG区ephrin A5蛋白水平表达变化。结果 q RT-PCR结果显示:与对照组相比,癫痫组大鼠海马组织中ephrin A5 m RNA表达下调(P <0.05)。通过8周电针百会和大椎穴连续治疗后,ephrin A5 m RNA水平上调(P <0.05)。Western blotting结果显示:ephrin A5蛋白水平变化趋势与m RNA水平相一致。免疫组化结果显示:在CA3区,癫痫组ephrin A5蛋白水平下调;电针后ephrin A5蛋白水平上调。而在DG区与对照组相比,癫痫组和电针+癫痫组,ephrin A5蛋白水平变化不明显。结论电针百会和大椎穴的抗癫痫作用机制很可能与ephrin A5在海马CA3区中的调控机制密切相关。

基于二进制布谷鸟搜索算法的含DG配电网故障定位

为适应含分布式电源(DG)智能配网电的建设和发展对故障定位高效性和准确性的要求,构建了可自适应多DG投切的开关函数模型,并结合网络分区处理解决方案,提出一种基于二进制布谷鸟搜索算法(BCS)的含DG配电网故障定位方法。通过对含DG的IEEE 33节点系统的仿真分析,验证了该方法的容错性、快速性和准确性。

基于IBQPSO的含DG配电网故障区段定位

为适应含分布式电源(DG)智能配网的建设和发展对其故障区段定位高效性和准确性的要求,构建了可自适应多DG投切的开关函数模型,并结合网络分区处理解决方案,提出一种基于改进二进制量子粒子群算法(IBQPSO)的含DG配电网故障区段定位方法,有效克服了二进制粒子群算法(BPSO)固有的全局和局部搜索能力不平衡问题。通过含DG的IEEE33节点系统仿真分析,验证了该方法的容错性、快速性和准确性。

柴储微电网虚拟惯量和阻尼系数可行域分析方法

采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼系数的可行域分析和设计方法。该方法计及VSG最大输出功率与能量约束,保证系统满足频率最低点等基本频率稳定指标约束,并有针对性地考虑阻尼比或VSG等效功率平滑时间等定制化动态性能需求。此外,针对柴储微电网在扰动初期出现的功率振荡现象,建立计及线路阻抗的稳定性机理分析模型,并提出基于虚拟阻抗的振荡抑制策略。最后,搭建了1台50kV·A柴油发电机和1台50kV·A虚拟同步机构成的仿真和实验平台,验证所提方法的有效性。

实现有限选择性的低压微网区域保护

目前400 V的用户级微网尚无适用的选择性保护,为此结合含分布式电源时该电压等级电网的实际参数与运行特性,提出一种基于故障分量的微网分区保护方法,将微网划分为若干区域,以区域为单元实施保护,避免了对每个微网一次设备配备保护元件的高成本,同时实现了有限的选择性。测量元件采用基于故障突变量的负序方向原理,可以有效识别各种不对称故障。附加的低电压启动辅助判据能排除不平衡负荷以及大容量单相负荷投切对本保护造成的不利影响。基于EMTDC的仿真试验结果验证了本保护方法的有效性。

三相不平衡配电网不确定性分布式电源运行域仿射求解算法

高不确定性分布式电源(DG)的大量并网,给配电网安全、可靠运行带来了极大挑战。DG运行域可为DG的接入位置提供参考依据,并可实时监控配电网的运行安全,实现预警和预防性控制。提出了一种三相不平衡配电网中不确定性DG运行域的仿射求解算法。利用基于仿射算术的潮流计算求取节点电压关于DG出力不确定变量的近似线性表达式,综合考虑馈线容量、反向潮流以及电压表达式的安全范围等约束条件,构建三相不平衡配电网的DG运行域的优化求解模型,继而求取配电网中各DG的运行域边界。通过对改进的IEEE 123三相不平衡系统进行仿真,并与近似精确的仿真逼近法进行对比,验证了所提求解算法的准确性及高效性。

基于EEMD的含分布式电源配电网故障定位

研究含分布式电源配电网单相接地短路故障区间定位方法。由于分布式电源接入,配电网发生短路故障时,分布式电源会向短路点提供一定的短路电流,导致短路电流难以进行整定,故障特征提取困难。为此提出利用集合经验模态分解,对故障零序电流进行分解,获得有限个本征模态函数分量,通过比较各监测点选取的本征模态函数分量一阶差分的极性和模最大值,实现含分布式电源配电网的单相接地故障区间定位。EEMD过程主要采用加、减法对信号进行处理,计算速度快。仿真结果表明,应用上述方法简单、运行速度快、区间定位准确,不受过渡电阻和故障时刻等随机因素影响。

计及分布式电源与需求响应的智能配电系统安全域

中国城市电网正逐步发展为智能配电网,系统运行环境将更为复杂。配电系统安全域(DSSR)是指导配电网安全运行的新理论,文中考虑智能配电网的2个主要元素--分布式电源(DG)和需求响应(DR),从传统的负荷视角研究DSSR。首先,分析含DG和DR的配电系统安全性特点,给出相应的数学表达式,然后建立考虑DG和DR的DSSR数学模型。其次,通过观测算例电网的DSSR的二维截面图像,分析DG和DR对DSSR的作用机理,并基于此给出系统规划运行的指导建议。提出的DSSR的负荷视角与现有调度人员习惯一致,对于仍以负荷供电为主、以DG和DR服务为辅的城市配电网,可作为实用的安全运行分析工具。

分布式发电系统故障定位新算法

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配电网后,配电网由单电源辐射状网络变成了分布电源供电的复杂网络,保护的运行环境发生了深刻变化。根据分布式发电系统结构和特点,提出一种基于分布决策的故障定位新算法,进行网络划分形成智能电子装置(IED)的关联区域,利用关联区域边界节点信息完成故障初步定位,再根据故障关联区域的节点连接关系,利用各区段两端节点信息精确定位故障。算法采用静态区域划分,划分结果可动态修整,降低了实时性要求且对IED信息缺失及DG投切造成的电网结构变化具有一定的适应性;故障一次和二次定位原理清晰,信息和计算量小。通过对算法的算例分析,验证了算法的正确性。

分布式发电条件下的新型电流保护方案

根据分布式发电(DG)接入配电网后网络结构和故障电流的变化特点,提出了一种新型电流保护方案。该方案利用电流综合幅值的比较将故障范围缩小到一个故障搜索区域之间,然后利用该区域电流间的相位关系对故障线段进行定位。文中详细论证了故障搜索的电流幅值判据和故障判断的电流相位判据,并分别提出了其矩阵算法,该算法对DG投退造成的网络结构的随机变化具有自适应性,对智能电子设备(IED)故障具备一定的容错能力,满足DG接入对配电网保护提出的要求。利用IED进行分布式处理,降低了保护对通信系统的要求,同时,由于仅利用电流量进行故障搜索判定,工程上较容易实现。文中对该电流保护方案进行了算例仿真,证明了方案的正确性。

配电网区域能源互联的通信机制研究

分析了目前配电网已有的集中式、分散式以及分层式通信机制,分层式兼顾集中式的全局优化能力以及分散式的信息量少不易阻塞的特点。并建立了基于黑板系统通信模式的三层通信机制架构,详细介绍了现场的架构以及设备配置情况,并在某配电网示范现场得到了实际应用,为未来配电网的通信发展提供示范。

高精度数字梯度敏感法测量PMMA板的转角场

用数字梯度敏感法(DGS)测量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板的应力梯度(偏转角)。首先,利用数字图像相关方法(DIC)测量了PMMA板在三点弯曲作用下应力集中区域的全场位移,再根据光弹效应建立PMMA板的应力梯度与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系,得到PMMA板的转角场。将直接测得的转角场与解析值进行对比,发现存在误差。这是由于试验中不可避免地存在面内刚体平移及离面位移,导致试验中得到的转角场产生误差。通过补偿区域法消除上述影响因素,并讨论了面内刚体平移和离面位移对试验的影响。最后,与解析值对比,结果表明,通过补偿区域法降低了测量误差,得到高精度的转角场。x和y方向转角场的平均相对误差分别为4.90%和5.89%。

基于虚拟电流注入技术的有源配电网故障定位

针对分布式电源大量接入配电网导致传统配电线路故障定位方法不再适用的问题,提出了一种基于虚拟电流注入技术的有源配电网故障定位算法。此算法无需附加设备,采用注入虚拟电流的方式,对电源出口的电流偏差相量进行2-范数运算,以最小电流偏差来进行故障定位,通过在PSCAD上搭建仿真模型,验证了此算法的有效性和准确性。