交流双边供电系统供电能力分析

牵引供电系统采用双边供电方式可以取消相邻牵引变电所供电臂电分相,我国轨道交通直流供电系统基本采用双边供电方式,交流供电系统尚未应用该方式。本文针对交流双边供电系统,从电压损失、电流需求、牵引网能耗等方面进行分析,并给出研究结论。

面向风光储系统的多时空尺度容量置信度评估方法

随着新能源逐渐成为主体电源并且通过跨省跨区互济,广域新能源系统供电能力刻画对保障电力系统可靠供应具有重要意义。储能可有效平抑新能源波动性,从而有效提升其供电能力,容量置信度是刻画新能源-储能系统供电能力的重要指标。因此,首先提出了面向跨省跨区风光储系统的多时空尺度容量置信度评估指标体系和计算方法,将容量置信度评估周期拓展到短期运行态、中期运行态和规划态等多时间尺度,以更好地支撑关键场景下的电力系统保供电需求;并研究了面向风光场站、省级电网、跨区电网等多空间尺度的容量置信度评估方法,从而支撑广域风光储系统的供电能力刻画。此外,从时间和空间2个维度提出了将运行模拟加速算法用于广域风光储系统容量置信度评估。结合RTS-GMLC跨区算例验证了所提评估方法的有效性,研究结果表明:净负荷高峰关键场景对新能源储能系统的容量置信度影响较大,通过广域源荷互补和储能接入可有效提升新能源系统的容量置信度。

群组双边牵引供电系统自愈重构方案研究

针对群组双边牵引供电系统发生故障后需要快速恢复供电的问题,提出了针对该系统的自愈重构方案。通过分析该系统的结构特点和互联互通属性,对故障类型进行分类,考虑禁止同一群组系统高压侧不同母线经牵引网形成合环,以及双边供电下的牵引变电所设备主备用之间的切换、开关操作最少和故障恢复后供电能力最大,给出了不同故障类型的自愈重构方案以及自愈重构结果,使故障发生后能够快速恢复供电。

基于数字化能力标签的供电服务指挥人员培训体系研究

供电服务指挥人员是电网公司运行的主力军,他们的思想高度与技术水平往往能决定供电公司面对停电故障的反应速度与抢修水平。介绍了国家电网常州市供电公司,在搭建基于数字化理论的配电网一张图停电信息展示平台的同时,积极开展面向供电服务指挥人员的培训体系平台,利用数字化能力标签贯穿学习人员、学习资料、学习平台与考试系统,从技术与人员2个方向全面提高公司数字化水平。

基于分布式电源高比例接入的配电网灵活性评估策略研究

随着新能源技术的不断发展,风电和太阳能等分布式电源在电力系统中的占比不断提高。由于分布式电源具有随机性和间歇性,高比例分布式电源接入配电网会对电网的灵活性和稳定性造成影响,因此需评估配电网的灵活性。现有评估策略对配电网的传输能力考虑不全面,为此,提出一种高比例分布电源接入的配电网灵活性评估策略,建立了灵活性供需数学模型,根据配电网灵活性评价指标构建运行评估模型,通过调度模型的优化最小化运行成本。该方法可有效提升配电网传输能力的灵活性,具有较好的应用前景和实用价值。

以N-1满足率为约束的配电网最大供电能力评估

传统最大供电能力计算需要全网负荷通过N-1校验,对于广泛存在辐射状支路的配电网不完全适用。同时,其计算方法假设各节点负荷为连续变量而最大化全网总负荷,未考虑现状电网已有负荷情况及其自然增长规律,所求得的最大供电能力可能与实际情况脱节。为此,提出一种针对存量配电网的最大供电能力评估方法,将全网负荷100%满足N-1的硬约束松弛为N-1满足率约束,即在通过N-1校验负荷占总负荷的比例大于设定值的条件下求解配电网最大供电能力,同时考虑已有负荷及其增长。该模型最终建立为一混合整数线性规划模型,可被现有求解器有效求解。基于54节点系统的算例表明,所述方法可精确得到各N-1满足率要求下的配电网最大供电能力,并可给出各场景下的设备负载率以进行供电能力提升限制因素分析。

一种简捷实用的配电系统供电能力计算方法

提出一种简捷实用的配电系统供电能力计算方法。首先给出了N?1准则下供电能力的基本定义,指出配电系统的供电能力由站内供电能力和电网供电转移能力2部分组成。根据基本定义推导了电网供电能力的通用计算公式,并研究了变电站站内供电能力与网络转移能力的关系,给出了网络最优供电转移能力的相关结论。文章最后给出了配电网供电能力分析的计算步骤和基本流程。该方法思路简单,基于供电能力给出的网络最优转移能力可为城市电网规划提供参考。实际算例验证了本文方法的正确性和有效性。

考虑可靠性的中压配电系统供电能力评估

针对现有供电能力评估方法采用N-1安全准则作为刚性约束而产生过量裕度的问题,提出了考虑供电可靠性的中压配电系统供电能力评估方法。首先,构建以最大供电能力为目标、供电可靠性为主要约束的非线性数学模型;其次,结合馈线分区理念并考虑负荷的时序特性,发展了含主变的配电系统可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法;在此基础上,基于典型用户类型及其负荷之间的解析关系,通过增供负荷及其用户数量将供电能力与可靠性进行关联;最后,基于遗传算法提出了满足某一确定供电可靠性指标要求的配电系统供电能力优化求解方法。算例结果表明,该方法能够有效释放配电系统供电能力,挖掘供电潜力。

考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估

针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网N-1准则为基础又细致计及分布式电源、储能和负荷需求响应影响等问题,提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估方法。首先,结合出力不确定性与用户差异化的响应能力,对主动配电网中的分布式电源、储能与可响应负荷等基本元素进行建模;其次,构建了以最大供电能力为目标、以可靠性需求和故障后负荷响应经济性为主要约束的主动配电网供电能力评估模型;继而,发展了考虑分布式光伏、蓄电池以及需求响应的主动配电网可靠性评估准序贯蒙特卡洛模拟法,并提出了基于遗传算法的供电能力评估模型优化求解方法;最后,通过算例验证了所提方法可有效挖掘主动配电网供电能力,提升资产利用效率。

配电系统供电能力的修正计算方法

在评估配电系统供电能力时,基于主变互联关系的供电能力计算方法的结果在一些情况下会产生过量裕度,为此,针对裕度产生的原因,以联络单元负载率矩阵为突破口,在保留原计算方法优势的基础上形成新的配电系统供电能力修正算法。首先搜索联络单元负载率矩阵的全局最小项,并以此为基准来调整同列元素;然后在满足"N 1"校验的前提下将调整过程产生的裕度差额分配到同行各元素,依次遍历矩阵各行之后即完成修正过程;最终,通过某地区实际电网的算例分析,验证了该文中方法能够得到更加准确的计算结果。

基于主变互联关系的配电系统供电能力计算方法

针对传统基于输电能力定义的供电能力计算方法的不足,该文提出一种基于主变互联关系和N?1准则的供电能力计算方法。首先将配电系统简化为一系列主变互联的联络单元,然后对各个联络单元进行N?1分析,以得到各台主变的最大负载率,最后综合各个联络单元的主变负载率计算结果得到各台主变的最大允许负载率,从而求得整个配电系统的供电能力。通过实际算例验证该文方法的正确性和有效性。实际算例表明,该文提出的基于主变互联关系和N?1准则的供电能力计算方法,思路清晰,分析过程简单,计算结果具体,不失为一种简捷实用的配电系统计算方法,同时,该方法易于得到配电系统的联络瓶颈和负荷转移瓶颈,可为城市电网的优化规划提供有效参考依据。

计及主变过载和联络容量约束的配电系统供电能力计算方法

针对基于主变互联和N 1准则的配电系统供电能力计算方法未能计及联络容量与主变短时过载的问题,提出解决方案并构建完善的配电系统供电能力计算方法。一方面通过建立联络约束矩阵来适应变电站间联络线容量较大的差异性;另一方面,定义虚拟联络矩阵来描述因主变短时过载而产生的负荷二次转带过程,在此基础上,建立负荷综合转移矩阵。最后将上述2项改进引入到基于主变互联和N 1准则的配电系统供电能力计算方法之中,形成考虑实际配电系统运行状况的配电系统供电能力计算方法。通过某实际配电网的供电能力分析,验证所提出方法的有效性。

一种计及主变可载性约束的三阶段配电网供电能力实时评估方法

针对现有配电网供电能力评估方法未能考虑主变可载能力的问题,建立了主变可载性约束模型,该模型考虑变压器的绕组热点温度约束、故障率约束及经济损益约束,通过定级风险严重度等级对变压器增容系数进行风险约束校验。此外,针对现有评估方法难以适应复杂多变实际场景的问题,提出了不同工况下的评估原则。基于以上2点,文章提出一种计及主变可载性约束的配电网供电能力评估方法,方法包含预评估、约束分析、校验评估3个阶段,以重复潮流法为基础进行循环评估得到最终结果。仿真结果表明该方法可计及主变的可载能力,且主变增容运行时配电网最大供电能力呈现出明显的时间特性,急救负载条件下的最大供电能力提升百分数大于周期性负载条件下的情况。该方法可为不同场景下的配电网调度运行提供辅助决策建议。

包括供电瓶颈识别的电力系统供电能力评估

供电能力评估不仅是计算量度指标,更是为系统运行和规划人员提供供电瓶颈环节等重要信息。现有方法尚不能系统而有效地处理这些问题。在此背景下,为了评估电力系统供电能力,构造了供电裕度价值函数来引导负荷在系统中节点间合理分配,并同时识别系统运行中存在的供电瓶颈。首先,以供电裕度价值函数最大化为目标,考虑系统安全运行约束,构造了供电能力分析评估的数学模型;然后,采用差异进化算法求解所发展的优化问题;最后,通过在广东电力系统的实际应用验证了模型和方法的可行性与有效性。

城市电网网架结构与分区方式的两层多目标联合规划

提出城市电网网架结构与分区方式的联合规划方法。首先提出城市电网分区方法,进而构建联合规划的数学模型,并使用多目标遗传算法求解。设定模型求解的前提条件,将两层规划模型的求解转化为相应的单层多目标优化问题的求解。针对联合编码策略所引起的孤岛问题提出连通网架形成方法。通过适应度计算、精英保存、分层进化等环节的设计,使多目标遗传算法在求解单层多目标优化问题过程中逐渐形成接近分层多目标优化问题有效解集的一组解。对实际系统的应用结果表明该文方法直接、有效。

计及高压配电网负荷转供的城市220 kV片区电网供电能力分析

传统220 kV片区电网供电能力分析方法往往将电网分离出来单独计算,忽略了片区间110 k V高压配电网重构对潜在供电能力的挖掘作用,因此提出计及高压配电网转供能力的220 k V片区电网供电能力计算模型,在传统供电能力分析模型的基础上加入片区间高压配电网重构模型,利用网络重构来疏导220 k V片区电网间的潮流分布,挖掘潜在供电空间。其次构建适用于110 kV高压配电网负荷转供的重构模型,根据其拓扑特点抽象出变电单元及变电单元组的简化模型,筛选变电单元组拓扑状态,保留可行解,进而构建基于变电单元组可行状态选择的转供模型。以单元组可行拓扑状态选择变量代替传统开关0-1状态建模,有效降低问题求解维度,节约计算时间,适用于在线分析。以某城市220 k V片区电网算例进行仿真,结果表明计及高压配电网重构的多片区整体供电能力要高于单独计算每个区的供电能力总和,片区间通过高压配电网重构使得网络供电能力得到更充分的挖掘和利用,进一步提升资产利用率。

基于多元非线性回归模型的环型中压配电网最大供电能力评估方法

基于潮流跟踪理论确定线路功率的主导开闭所负荷,并建立线路功率与主导开闭所负荷之间的功率分摊多元非线性回归模型。在此基础上,提出以变电站下网功率之和最大为目标函数,以电网N-1供电安全准则下的变电站主变容量限制、线路传输容量限制及开闭所容量限制为约束条件的环型配电网最大供电能力模型。利用序列二次规划方法求解该模型的全局最优解。8节点环网算例和凯里2015年规划双环配电网算例结果验证了所提方法的可行性。

分区柔性互联城市电网的最大供电能力分析

对比现有电网分区运行模式与新型柔性互联运行模式,并阐述柔性直流分区互联装置的基本工作模式;介绍分区互联装置的基本结构,并研究装置在分区间有功支援与动态无功支撑过程中的工作原理;考虑电网N-1静态安全性与暂态电压稳定性,提出分区柔性互联城市电网最大供电能力的定义与模型,并给出一种简化的逼近求解算法。某电网示范工程实际算例验证了所提方法的正确性;与传统分区运行相比,柔性互联后最大供电能力得到提升。

基于供电能力的主变站间联络结构优化

针对城市经济高速发展过程中面临的变电站布点和通道走廊紧张等问题,提出了面向供电能力提高的主变站间联络结构优化方法。首先,根据各变电站空间位置及容量的不同,采用加权Voronoi图划分其各自供电区域,综合考虑各种负荷分布模型、网络布局模式等实际工程条件约束,确定变电站整体联络构架;其次,以基于主变互联和N 1准则的配电系统供电能力计算方法为基础,采用后退寻优法找出既满足最大供电能力要求、且需建设的站间联络通道最少的主变联络关系矩阵,确定供电区域内主变站间合理的联络结构。实际算例验证了该方法的有效性。

基于信赖域法的城市电网供电能力充裕度评估

信赖域算法具备局部超线性收敛和总体理想收敛的特点,基于信赖域法提出了城市电网供电能力充裕度的评估方法,该方法以网络最大供电能力为目标函数,以发电容量、线路热稳定、变压器容量、母线电压为基本约束条件,求解过程中结合交流潮流算法精确计算节点电压。网络最大供电能力确定后,其与电网目前最大负荷水平的比值即为电网供电能力充裕度。算例结果验证了该方法的有效性。