基于潮流介数的SNOP配置及主动配电系统优化

针对主动配电系统中分布式电源(DG)和负荷的不确定性特点,提出了适用于配电网的线路潮流介数的概念,并将其应用于软常开开关(soft normally open points,SNOP)的配置分析。在此基础上,将SNOP优配置与配电网重构相结合,以网络损耗和电压偏差最小为目标,建立了配电网联合优化运行模型。该模型可以实现配电网多时间尺度上的全面优化,不仅能保证SNOP输出功率具有一定的裕度而且可以减少重构动作次数。以改进的IEEE33节点系统为例,进行了SNOP的优化配置分析、SNOP和重构联合优化性能分析及短时动态调整分析,验证了所提SNOP配置原则和联合运行优化策略的可行性和有效性。

含SNOP的配电网潮流算法研究

智能软开关(soft normally open point,SNOP)是用于替代配电网中传统联络开关的电力电子装备,随着分布式电源技术的发展,电力电子装备在电网中的大量应用,以及直流负荷数量的增加,配电网变得日益复杂,未来配电网将会是交直流混合智能配电系统,SNOP受到广泛关注。本文首先分析了未来配电网的结构,然后建立了SNOP的稳态模型,分析了不同情况下SNOP的控制模式及其优势,提出了含SNOP的交直流混合配电网潮流算法研究中的关键技术难题。

含SNOP的柔性互联配电网无功优化技术研究评述

分布式电源、储能装置和电动汽车充电桩的接入不可避免地加剧了柔性互联配电网的电压和负荷波动,并参与了配电网的运行优化与控制,SNOP( soft normally open point,SNOP)的引入有效地提高了对分布式电源和波动负荷的消纳能力,因此对含 SNOP 的柔性互联配电网研究分析也显得尤为重要。首先分析柔性互联配电网系统拓扑;其次在对 SNOP 原理和功能详细介绍下,分析不同情况 SNOP 的运行控制方式和特点;然后建立了多端 SNOP 在计及和忽略损耗下的约束条件及优化模型,分析对比了含 SNOP 的柔性互联配电网无功优化关键技术;最后提出了含 SNOP 的柔性互联配电网无功优化中的问题和研究方向。

SNOP优化配置的多维效用并合模型

智能软开关SNOP的优化配置需要考虑配电网运行效益及投资等多个优化指标,是一个多目标决策问题。因此在多维效用并合法的基础上,首先根据各个优化指标的内在特性及逻辑联系对SNOP的优化配置指标进行效用并合;随后以综合效用值最大为目标,建立SNOP优化配置的多维效用并合模型;最后,以IEEE 33节点系统为例,对所提出的优化模型进行了分析与验证。结果表明,基于多维效用并合法配置SNOP,能够以合理的SNOP安装容量实现系统有功损耗下降,改善系统电压水平及馈线负载平衡度,并能够提高分布式电源的消纳率,实现配电网综合优化运行。

基于多端SNOP的柔性互联配电网无功优化

针对含多端SNOP的柔性互联配电网无功优化问题,提出一种兼顾有功网损最小和电压偏差最小的优化模型。对于目标函数的不同约束条件,利用多目标遗传算法对目标函数进行求解寻优。在改进的IEEE 14节点系统中,对所提出的运行优化模型进行验证和分析。仿真结果表明,智能软开关的引入可以有效提升柔性互联配电网性能,减少电压波动,提高电网的稳定运行水平与能量传输能力。

计及SNOP、DSTATCOM和B-DSTATCOM传输功率损耗及控制方式的柔性配电网状态估计

随着智能软常开开关(SNOP)和配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)等新型配电设备的投入,需要对含SNOP和DSTATCOM的柔性配电网进行准确的静态状态估计。首先构建了基于加权最小绝对值法的配电网状态估计模型;其次提出了考虑SNOP、DSTATCOM及含蓄电池储能DSTATCOM(B-DSTATCOM)的传输功率损耗和多种控制方式的柔性配电网状态估计模型,进一步给出了保证可观测性需求的量测方程、控制伪量测方程及约束条件;最后基于IEEE 33节点柔性配电网测试系统,验证了所提方法的有效性和实用性。测试结果证明了所提状态估计模型对于SNOP、DSTATCOM及B-DSTATCOM不同控制方式的适用性以及考虑其传输功率损耗的必要性。

配电网负载侧互联装置SNOP控制策略研究

针对电力系统中新能源发电不断增加,其不均衡性和日益增长的用户负荷多样性对电网产生冲击这一问题,提出了一种基于双变压器的低压母线侧负载并联系统。利用SNOP(Soft Normally Open Points,智能软开关)的双向调节能力把配网系统中两个变压器低压用电侧互联,取代传统的联络开关,提高电能质量和系统的可靠性,在背靠背式VSC(Voltage Source Converter,电压源换流器)电路基础上添加储能系统作为SNOP的拓扑结构,提高了系统的可靠性,在交-直-交转换下保证能量互换的安全可靠。根据其拓扑结构建立数学模型,研究了双闭环控制结构下的控制策略,并结合储能单元综合考虑其控制策略,保证储能单元的兼容性。最后通过MATLAB仿真验证双闭环控制策略下的储能型SNOP系统理论的正确性和可靠性,试验结果表明,储能型SNOP可以很好地对变压器两侧负载进行互联,以此缓解重载侧变压器压力。

基于SNOP的配电网运行优化及分析

近年来,分布式电源的渗透使得配电网系统稳定性得到很大的改变,对配电网的网络结构变换以及潮流管理的要求也越来越高。配电网的基础和关键手段则是构建先进的电力电子技术。SNOP(Soft normally open point)是新型的电力电子装置,主要用于代替联络开关。在配电网中引入SNOP,使得配电网获得很大益处。基于此,本文对SNOP对配电网运行的优化进行分析。本文首先对SNOP进行概述,并以此为基础,从动态潮流优化、静态潮流优化以及实时调整方面对优化进行分析。

基于储能型SNOP功率反馈控制策略的研究与仿真

针对由于新能源发电出力的随机性和以新能源汽车为代表的新一代负荷接入配电网的不确定性所导致的功率不平衡问题,提出了基于储能型SNOP的功率反馈控制策略;该控制策略以交流系统有功功率不平衡所导致的频率差值作为反馈量,并通过功率电流环控制端口变流器的有功功率传输,从而实现根据有功负荷的变化进行有功潮流实时控制,同时储能的加入使SNOP高度集成为一种具有能量存储功能的能量中转装置,可以在一定范围内缓解功率波动,增大了SNOP的调度能力;随后利用DigSILENT/PowerFactory建立储能型SNOP的柔性互联仿真模型,通过投切有功负荷的方式验证了控制策略的有效性;仿真结果表明:该控制策略能够充分利用储能装置实时协调馈线之间的功率平衡。

不同接地方式下无变压器型SNOP的交流故障特性分析

无变压器的SNOP(智能软开关)能够有效减少占地面积和投资成本,紧凑化的方式更加适用于负荷较为密集的城市区域。首先在PSCAD/EMTDC内建立了一个含无变压器型SNOP的两供区仿真模型,通过对供区内经消弧线圈接地、小电阻接地、直接接地3种接地方式的组合仿真,统计分析了SNOP在无变压器情况下零序分量的相关特性。利用电路分析和序分量分解的方式,分析了无变压器情况下故障侧零序分量引发直流电压和非故障侧交流电压波动的内在机理,阐释了仿真统计结果。研究结论可为相关工程和研究人员提供技术参考。

基于SNOP的主动配电网多时间尺度优化策略

针对主动配电网(active distribution network,ADN)中分布式电源和负荷随机波动的特点,提出了基于软常开开关(soft normally open point,SNOP)的主动配电系统多时间尺度控制策略。考虑SNOP的运行工作特性,提出了在长时间尺度上通过配电网全局优化策略实现对SNOP输出进行控制,在短时间尺度上通过引入电压波动迟滞控制实现对SNOP输出参考值的动态调整,以维持线路电压平稳,提升分布式电源的消纳能力。在改进的IEEE 33节点系统中,进行了长时间尺度全局优化、短时间尺度动态调整分析,并对SNOP的安装位置、容量和数量进行了讨论。结果表明,基于SNOP的主动配电系统多时间尺度优化策略是有效可行的,且统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)型SNOP较背靠背(back to back,B2B)型有更小的容量需求。

基于SNOP的柔性配电网中分布式电源最大准入容量计算

分布式电源高比例接入配电网,将会引起配电网潮流越限等问题,影响配电网安全运行。基于智能软开关的柔性配电网为提高分布式电源消纳能力提供了新的思路。智能软开关的动态双向功率调节能力,有助于改善配电网中电压瓶颈节点和传输容量瓶颈支路的运行状态,实现全网潮流主动协同管理,从而提高柔性配电网中分布式电源准入容量。首先建立了柔性配电网中分布式电源最大准入容量模型,基于配电系统的多节点特性,该模型属于高维非线性优化问题。然后根据实际场景和参数设置的不同,分为传统配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源自由接入3种情况进行分析,并采用多种群遗传算法求解得到全局最优解。最后使用IEEE 33节点配电系统进行算例分析,结果验证了柔性配电网中智能软开关的应用对分布式电源接入能力的提升作用。所提方法在获得柔性配电网中分布式电源准入容量的同时,可从规划角度得到分布式电源接入的最优容量和位置。

城市配电网柔性互联系统故障重构研究

柔性电力电子开关(Soft Normally Open Point,SNOP)用于替代传统配电网中的联络开关,文中对SNOP单侧交流系统故障后进行恢复重构研究。SNOP在配电网故障后可提供电压支撑作用,在配电网故障恢复重构研究时,除了要考虑系统运行约束条件外,还需考虑SNOP的运行特性。文中首先建立了SNOP的潮流稳态模型;通过牛拉法潮流计算去掉不符合系统运行约束条件的开关组合;然后以二进制粒子群算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)为基础,建立以重要失电负荷最少、网损最小、开关操作数最少为目标函数,设置潮流、电压、电流等约束条件,寻求故障重构的最优开关组合。最后以两个IEEE33节点算例互联为例用matlab仿真,验证所建立模型和算法的可行性。

配电网柔性互联系统多模式运行及其调控策略

针对基于柔性多状态开关的配电网柔性互联系统存在的多模式运行与切换、馈线负荷不均衡和主变重载问题,提出了基于虚拟同步机技术的负荷均衡调控策略和主变重载自动调控策略。首先,根据馈线与主变的负载状态,将系统进行运行模式划分;然后,针对系统的不同运行模式深入分析对应模式下的功率传输平衡关系和内在切换逻辑,应用调控策略得到多模式运行下的柔性多状态开关有功功率调控指令,实现了系统多模式稳定运行和自由切换、馈线负荷均衡以及主变重载自动调控,且无需进行控制策略切换。

交直流配电网柔性多状态开关电压自适应控制策略

交直流配电网中受端弱交流配电网电压调节能力较弱,需要直流配电网提供功率支撑,而直流配电网受到自身和交流配电网的双重影响,导致直流电压偏差较大且低惯性特征更加明显。对此,文中引入柔性多状态开关(SNOP),并提出一种交直流电压自适应控制策略。首先,分析交流电网电压扰动对直流电压动态响应和惯性调节过程的影响机理,通过设计电压前馈控制方法有效抑制了扰动作用。其次,针对弱交流配电网调节能力不足的问题,设计自适应功率补偿控制方法,使得SNOP能够根据工作点处电压变化量自适应地补偿功率缺额,同时分析了该功率需求对于直流电压偏差的影响;在此基础上针对直流系统,综合考虑直流电压偏差与电压变化率设计了改进的自适应虚拟惯性控制方法,并分析主要控制参数变化对直流系统稳定性的影响,提升了直流系统惯性。最后,在MATLAB/Simulink中搭建交直流混合配电网仿真模型,验证了控制策略的有效性。

基于前推回代法的多供区互联配电网潮流计算

随着柔性多状态开关(SNOP)的出现和应用,现代配电网多电压等级、多平衡节点的供区互联运行模式将成为常态。这将使得配电网出现合环且多环运行,也使得在线优化调度运行成为可能,因此,对于多供区多馈线互联的大规模配电网的潮流计算方法提出了新的需求。文中通过将实际工程中采用SNOP互联合环运行的大规模多平衡节点配电网络,依据每个平衡节点所辐射区域对多环进行拆解,进而实现对配电网的分块处理,然后基于广度优先搜索算法对节点进行分区分层编号,同时,采用改进的前推回代法,针对SNOP的PV运行模式,通过无功分摊法预估PV节点的无功功率初值,再由功率相加法得到PV节点的无功功率变化量,将其转化为前推回代法可处理的PQ节点。最后,通过某地实际396节点配电网的潮流计算结果表明所提方法有效且快速。

柔性配电系统故障区间鲁棒优化恢复

柔性多状态开关(soft normal open points,SNOP)接入配电网可实现负荷的不间断供电,而且能改善故障期间网络的电能质量。该文首先建立SNOP的数学模型,分析在正常状态下SNOP控制方式和潮流方向,以及故障状态下与配电自动化相配合的过程。然后,建立两阶段故障恢复模型,第一阶段以失负荷风险最小为目标函数,求解获得开关状态与SNOP各端口功率变化范围;不改变网络拓扑,第二阶段引入区间数描述分布式电源和负荷预测的不确定性,将鲁棒优化应用于故障恢复期间的运行状态优化,并对不满足约束的情况进行拓扑调整后重新优化。最后,以三端SNOP连接的3个IEEE33节点系统作为测试算例,分析误差,分布式电源渗透率和SNOP单端容量/线路容量对优化策略的影响。

光伏并网配电网中柔性环网开关的优化运行控制策略研究

分布式光伏发电的快速普及,使得配电网中光伏发电的比例日益提高。但大量光伏发电的并网运行却给配电网带来了一系列的电能质量问题。如何解决光伏大量接入带来的电压越限问题已经成为一个重点研究方向。柔性环网开关可以主动调节配电网的潮流,本文主要研究在光伏并网配电网中柔性环网开关的优化运行控制策略,重点解决电压越限问题。本文首先介绍了基于电压源型变流器的柔性环网开关的原理,分析了柔性环网开关稳定运行的约束条件,提出了一种基于扰动观察法的柔性环网开关实时优化运行控制策略,该方法不需要预先知道配电网的拓扑结构和参数,具有一定的工程实用价值。最后通过两个算例,验证了柔性环网开关有助于将光伏并网配电网的电压维持在正常水平内。

软常开点的双闭环控制及其在配电网中的应用

软常开点(soft normally open points,SNOPs)指代安装于传统联络开关处的一种电力电子装置,它能够准确调控其所连接双端馈线的有功潮流与无功功率。以SNOPs为研究对象,分析其在dq同步旋转坐标系下的动态数学模型,给出其双闭环协调控制结构以实现多重控制目标,在此基础上对SNOPs进行建模仿真测试,分析其动态响应及稳态工作特性。结合IEEE33节点测试系统,研究SNOPs在配电网中的应用。仿真结果表明:SNOPs能够有效平衡双端馈线负荷,降低线路损耗,提高网络电压水平。

论高校图书馆文献信息资源建设与服务的无缝连接

本文通过事例阐明高校图书馆文献信息资源与服务“无缝连接”具有文献资源保障的完整性、系统 性、准确性、新颖性的特点。并从图书馆理论的延伸,走可持续性发展之路的角度论证了“无缝连接”的意义及改进 工作的设想。