高比例分布式电源配电网中低压柔性互联协调规划

柔性互联技术是解决高比例分布式电源(distributed generation,DG)配电网面临诸多问题的有效手段之一。提出了一种基于多层优化的配电网中压与低压柔性互联协调规划方法。首先,建立基于电力电子柔性互联设备(flexible interconnected devices,FID)的中低压柔性互联配电网潮流模型。然后,构建三层协调规划模型,上层以低压FID年运行成本及台区变压器负载率的年方差最小为目标,中层以中压FID年运行成本及从上级电网年购电成本最小为目标,分别决策低压和中压FID的安装位置与容量,下层以各场景的从上级电网购电成本最小为目标优化系统运行,并采用自适应粒子群优化和二阶锥规划相结合的混合算法求解。最后,采用含高比例DG的IEEE 33节点配电网进行算例分析,通过柔性互联规划系统的年综合运行成本降低了19.01%,台区变压器负载率的年方差减少了82.59%,验证了所提规划模型的有效性。

基于四桥臂智能软开关的柔性互联配电台区三相不平衡与轻重载综合调控策略

随着分布式能源与随机负荷的大量接入,配电台区三相负荷不平衡与变压器轻重载运行问题日益突出,这将威胁台区安全可靠运行。然而,既有关于互联台区的研究鲜有兼顾三相不平衡与轻重载运行问题的综合治理。对此,该文提出一种基于四桥臂智能软开关(four-leg soft open point,F-SOP)的柔性互联配电台区三相不平衡与轻重载综合调控策略。首先,分析了F-SOP和变压器的综合损耗特性,结果表明不平衡度和负载率均会影响设备运行效率;其次,建立三相不平衡与轻重载综合调控策略模型,设立变压器输出功率不平衡度与负载率的指标约束,以系统综合损耗最小为优化目标求解F-SOP最优调控指令。接着,针对F-SOP拓扑架构及其功率调控的需求,提出一种改进对等控制方法,进一步提高F-SOP稳定性能与动态性能,确保综合调控策略的实现。最后,通过算例分析与仿真实验验证了所提综合调控策略的有效性和可行性。

低压配电台区柔性互联系统多目标DDPG优化调度

针对配电台区柔性互联系统(DSAFIS)中源、荷、设备强不确定性,及台区间功率互济特性,提出基于深度确定性策略梯度(DDPG)的台区运行成本、新能源消纳、负载均衡目标协调优化调度方法。构建系统模型与物理系统自动联动的深度强化学习日前优化调度决策框架,设计考虑多目标奖励和运行约束奖励的优化调度DDPG模型;DDPG采用“在线学习”模式,算法收敛后输出日前调度计划给实际DSAFIS。算例验证了所提方法能自动适应系统的强不确定性,且在降低运行成本的同时兼顾了新能源消纳和台区负载均衡。

计及变压器功率损耗的多台区柔性互联协调控制研究

针对分布式电源大规模接入低压台区后传统低压配电网出现的电压越限、台区负载不平衡、变压器容量分配不均衡等问题,基于柔性互联装置的功率调控能力构建多台区互联架构,并提出一种计及变压器功率损耗的负荷调控策略,实现互联台区间有功互济、负荷均衡。首先,介绍加入电容电流反馈有源阻尼环节的柔性互联装置控制策略,为确保后续负荷调控策略的有效实施打下基础;其次,提出计及变压器功率损耗的负荷调控策略,以生成柔性互联装置功率指令;最后,仿真结果表明所提策略可以灵活控制各端口传输功率并保持母线电压稳定,且相比于传统负荷调控策略可以有效降低系统损耗。

低压配电台区柔性互联关键技术与发展模式

文章主要围绕低压配电台区柔性互联关键技术与发展模式展开分析,通过对柔性互联主要设备、柔性互联关键技术的分析,进一步围绕柔性互联系统网架结构设计展开分析,以期指导相关低压配电台区柔性互联,更好的发挥作用,提高电力系统的稳定性和可靠性。

多配电台区电动汽车充电设施柔性协同运行方法

随着配电网中电动汽车规模化接入,其无序充电行为引发的充电负荷增长趋势日益显著,导致配电变压器过载、配电台区网损增大以及负载不均衡等诸多问题。文章围绕配电网台区电动汽车接纳能力提升问题开展研究,针对电动汽车的无序充电行为导致配电网运行经济性差、安全运行风险高等问题,提出了基于柔性互联的多配电台区电动汽车充电设施协同优化运行方法,考虑用户参与意愿、充电费用、用户满意度、配电网安全性等,结合智能软开关(soft open point,SOP)功率互送的能力,实现了台区间的互联互供。算例分析证明,文章的方法可降低变压器过载风险,大幅增加台区运行的经济性,通过台区间的柔性互联设备实现充电负荷转移与灵活资源共享,从而大幅提升配电台区对电动汽车的接纳能力。

多配电台区柔性直流互联系统换流站定容技术研究

换流站容量直接关系到柔性直流互联系统的可靠性与经济性。为解决多配电台区通过柔性直流技术实现互联后换流站容量配置问题,建立双层优化模型实现换流站优化定容。其中,内层优化模型以柔性直流互联系统收益、新能源消纳率最高为优化目标,对配电系统的功率互济调度策略进行优化得出系统功率互济最优策略;外层优化模型考虑内层模型给出的功率互济策略以及可靠性、经济性等约束条件,对换流站容载比进行优化,得出换流站最优容载比以及最优容量配置。采用智能优化算法即粒子群算法对优化模型进行迭代求解,以三端柔性直流互联系统为具体算例进行计算分析,结果验证了所提算法的有效性。

台区低压柔性互联技术在新农村配电网的应用

随着新农村电力需求的增长和分布式能源的兴起,传统配电网面临重大挑战.台区低压柔性互联技术应运而生,旨在提高电网的灵活性和适应性,优化电力资源管理.探讨了该技术在新农村配电网中的应用,重点分析其在提升电网可靠性、整合分布式能源,以及应对实施挑战方面的效果.通过集成传感器网络和智能控制系统,该技术实现电网状态的实时监控,有效应对负荷波动和分布式能源变化.尽管面临高初始投资和员工培训的挑战,但通过分阶段实施、政府补贴和技术培训,这些挑战可得到有效解决.为新农村配电网的现代化提供了重要参考,展望了台区低压柔性互联技术在电力系统中的应用前景.

基于低压柔直的末端电网能源互联与能量微循环系统

“双碳”目标下大规模分布式光伏和电动汽车充电桩等零碳、低碳要素接入低压配电网,对末端电网可靠、稳定、经济运行提出了挑战。文中基于低压直流技术实现配电变压器台区间柔性互联与功率灵活互济,构建末端电网在新型电力系统下的新形态,通过能量微循环解决当前末端电网的一系列问题。首先,对低压柔性直流互联的一次拓扑结构、二次组网方式进行了介绍,以满足不同低压配电网资源禀赋情况与差异化需求。然后,对末端能源微循环的若干功能形态进行阐述,以实现不同台区间均载、故障快速转供的运行目标。最后,对中国目前开展的工程情况进行了总结,并详细介绍了中国首套低压柔性互联与能量微循环工程,工程运行情况验证了该系统可有效提升末端电网运行的可靠性与经济性。

基于VSC的优质光伏资源区配电台区柔性互联规划方法

针对独立运行模式下配电台区源荷特性差异引发的光伏功率倒送和变压器重载运行等问题,提出了区域配网的台区柔性互联规划方法。首先,分析基于VSC的台区柔性互联拓扑结构及运行模式,建立其功率流动模型。其次,根据台区运行特性提出配电台区的互联需求指标,并以此为基础提出区域配网的台区可联性分析方法。然后,以整个区域配网为研究对象,建立台区柔性互联方案以及互联装置配置的双层规划模型,上层模型求解最优规划方案,下层模型实现系统的经济运行。模型采用基于模拟退火和锥规划的混合优化算法求解。最后,在40节点算例上对所提规划模型进行验证,通过规划前后配电系统成本、光伏消纳率以及台区变负载率的对比分析,证明了该模型在提升区域配网的经济性和运行效率方面的有效性。

基于边缘自治决策终端的台区柔性直流互联控制系统

随着我国“双碳”发展战略以及建设新型电力系统等重大战略的实施,传统的无源配电网正逐渐转变为有源配电网。为了满足分布式光伏高比例接入和高效消纳,就地实现配电网源荷平衡,提出了一种基于边缘自治决策终端的台区低压柔性直流互联控制技术,通过低压柔性直流互联改造,利用边缘自治决策终端装置的灵活、快速功率调节特性,不仅使得台区内部原有负荷的正常使用得到保证,同时有力地解决了相邻台区间的负载率不均衡等问题,满足负荷增长的需求,有效提升了配电网供电可靠性。

考虑低压台区柔性互联的配电网最大供电能力

“双碳”目标下,配电网将承载分布式发电、电动汽车、电采暖等低碳技术的大规模应用,面临着承载能力不足、负载不均衡以及电能质量等问题的严峻挑战,而低压台区柔性互联技术被认为是应对上述挑战的有效手段。因此,研究了考虑低压台区柔性互联的配电网最大供电能力(TSC)。首先,给出了考虑台区柔性互联的配电网典型结构以及运行方式,建立了考虑柔性互联设备多端口潮流灵活分配、负荷多级转供的配电网TSC模型;其次,针对所提TSC模型的非线性非凸特征,提出了基于分支定界算法的模型求解方法;然后,计算了实际台区柔性互联配电网算例的TSC,并进行N-1安全性校验;最后,观测了不同低压柔性互联设备容量下TSC数值的变化规律,给出了台区柔性互联配电网的规划运行建议,为低压台区柔性互联技术在配电网的大规模应用提供了理论基础。

柔性互联配电台区联合优化配置

针对配电网中新增的分布式电源、电动汽车快充站等新型源荷储元素,提出了一种考虑“N−1”转供对于配电设备容量配置要求的台区柔性互联系统优化配置方法。首先,简要介绍了互联系统的基本概念与应用前景;然后,以固定资产投资与设备电能损耗构成的综合成本最小为目标,建立了包含“N−1”转供约束的互联系统优化配置模型;最后,通过相关算例的对比分析,验证了互联系统在增强供电可靠性、提高设备容量利用率、降低配电系统损耗、提升分布式电源接纳能力等方面的有效性。

功率复用型高频隔离FDS及其在低压配电台区的应用

目前,柔性多状态开关(FDS)多采用背靠背拓扑,需要工频变压器隔离零序回路,整体占地面积较大且效率偏低。为提升FDS在低压配电台区普及的可行性,本文提出了一种基于高频变压器隔离的功率复用型FDS。首先,介绍了变流器功率复用的基本原理,分析了时分复用方法相比频分复用方法更适合构建高频隔离FDS的原因;其次,阐明了高频隔离FDS的详细拓扑结构,设计了装置各变流器的控制策略,并使用PSCAD仿真初步验证原理;最后,设计算例验证了新型FDS在减少配电台区线损和均衡负载等方面的优势。所提装置与方法为在低压台区配电网中应用FDS提供了新选择。

电力电子化配电台区形态发展以及运行控制技术综述

随着配电台区侧新基建、新能源发展和直流负荷用电需求日益增长,配电台区呈现电力电子化发展趋势,对配电台区形态发展和运行控制带来新的挑战。该文主要围绕电力电子化配电台区结构形态、低压互联形态、经济调度、电能质量治理、稳定分析与控制、故障快速保护等6个方面,对国外内发展情况、技术特点以及应用场景进行综述,最后对未来重点研究方向进行了展望。

用于配电台区柔直互联的固态开关控制研究

固态开关有利于实现配电网的柔性合环运行,但需要功率器件并联的固态开关存在电流不均衡问题。该文提出了基于栅源补偿电容动态均流方法,利用补偿电容以抑制通态电阻、阈值电压和其驱动电路上的栅极电阻、栅极电压对均流效果的影响,并进行了量化分析。该方法不仅改善了并联SiC-MOSFET模块的动态电流均衡性,还可以通过减慢SiC-MOSFET的开关速度,改善其开通电流尖峰和关断电压尖峰,通过对比实验验证了提出方法的可行性和有效性。

台区低压柔性互联技术在新农村配电网的实践应用

针对农村台区时空负荷特征差异明显,整体负荷分布不均衡,配变利用率不高等问题,选取宁波北仑双狮村作为新农村配电网建设试点,创新建设国内首个多台区柔性直流互联系统。本项目实践成果有效解决了台区时段性重载且传统增容布点受限、停电后负荷转移、应急时电源保障等难题,同时能满足清洁能源的跨台区消纳和“源-荷-车-储”协同控制的要求,探索了新农村绿色低碳用电的安全性和稳定性,在未来乡村振兴建设中具有广阔的推广前景。

低压柔直互联系统在配电网中的应用研究

“双碳”目标下新型电力系统的建设要求配电网能采取有效的调控手段灵活调整网架拓扑,目的是满足分布式电源及多元负荷接入需求。低压柔直互联的新型配电系统可实现配电网络源、网、荷、储多方互动的能量路由运行控制,将更有利于分布式电源和新型负荷的接入,实现区域间的能量平衡,提升配电系统的稳定性与可靠性。

基于多端口能源路由器的配电台区间优化控制策略研究

通过能源路由器实现台区间功率互联,能够有效实现能源跨区域共享,提升配电系统的供电可靠性。提出了一种基于多端口能源路由器的配电台区间协同控制策略以改善台区配变负载率,使台区配变接近最佳效率点,最终提升多台区运行经济性。首先,简要介绍了台区间基于能源路由器的能源交互方式以及协调控制流程;然后,以台区配变最佳负载率为目标函数,建立了台区间优化控制模型;最后通过算例验证了多端口能源路由器在配电台区间的优化控制效果。

满足电动汽车充电需求的台区柔性资源分布式协调控制

随着电动汽车行业的快速发展,交直流混合微电网经济稳定运行成为重要研究目标,需研究满足孤岛运行的电动汽车充电需求控制技术。围绕多辆电动汽车的充电需求问题,文中提出了一种基于需求的台区柔性资源分布式协调策略(DDRCS),基于电压下垂控制结构提出了一种改进的互联变换器(IC),根据分散和分布工作方式提出一种协调控制的电动汽车存储控制器,建立了基于区域电动汽车充电需求的交直流混合微电网模型,测试了两种控制器在可变光伏、商业负荷和各种故障下的性能。算例表明所提出的分布式控制器在时间延迟和故障条件优于已有分布式控制器,可提高发电可变情况下的交直流混合微电网安全经济运行能力,同时可满足多辆电动汽车充电需求。