Dispersed Wind Power Planning Method Considering Network Loss Correction with Cold Weather

In order to play a positive role of decentralised wind power on-grid for voltage stability improvement and loss reduction of distribution network,a multi-objective two-stage decentralised wind power planning method is proposed in the paper,which takes into account the network loss correction for the extreme cold region.Firstly,an electro-thermal model is introduced to reflect the effect of temperature on conductor resistance and to correct the results of active network loss calculation;secondly,a two-stage multi-objective two-stage decentralised wind power siting and capacity allocation and reactive voltage optimisation control model is constructed to take account of the network loss correction,and the multi-objective multi-planning model is established in the first stage to consider the whole-life cycle investment cost of WTGs,the system operating cost and the voltage quality of power supply,and the multi-objective planning model is established in the second stage.planning model,and the second stage further develops the reactive voltage control strategy of WTGs on this basis,and obtains the distribution network loss reduction method based on WTG siting and capacity allocation and reactive power control strategy.Finally,the optimal configuration scheme is solved by the manta ray foraging optimisation(MRFO)algorithm,and the loss of each branch line and bus loss of the distribution network before and after the adoption of this loss reduction method is calculated by taking the IEEE33 distribution system as an example,which verifies the practicability and validity of the proposed method,and provides a reference introduction for decision-making for the distributed energy planning of the distribution network.

基于自注意力PPO算法的智能配电网多设备协同无功优化控制策略

针对智能配电网无功可调控资源多样化场景下的快速趋优难题,提出了一种基于多头自注意力近端策略优化算法的多设备协同无功优化控制方法。首先,将无功优化问题建模为马尔可夫决策过程;然后,在深度强化学习框架下使用多头自注意力改进近端策略优化(PPO)算法对策略网络进行优化训练,算法采用多头自注意力网络获取配电网的实时状态特征,并通过剪切策略梯度法动态控制策略网络的更新幅度;最后,在改进IEEE69节点系统进行仿真验证。结果表明,所提算法的控制性能优于现有先进强化学习算法。

基于模糊理论的输电网络电压无功控制策略

为解决新能源、电动汽车、储能等新技术应用下,高复杂度电力系统电压稳定控制问题,提出了一种基于模糊理论的输电网络电压无功控制策略。该方法引入模糊理论中的隶属度函数,根据系统节点与不同分区之间的耦合程度制定无功控制策略。根据灵敏度计算网络各个节点之间的电气距离,通过模糊聚类算法对节点进行初步分区,并采用聚类融合算法对聚类产生的多个结果进行融合,从而得到最终分区结果。根据关键节点对各个分区的隶属度制定主辅控制策略。IEEE30节点输电网络的算例分析表明,该控制策略可以有效实现对无功功率的控制。

锌冶炼电网中谐波治理及应用

随着电力技术的发展,电能成为我们生活、工业中必不可少的能源之一,锌冶炼生产系统中,由于工业生产中整流设备、变频设备、电子装置、电葫芦等设备的使用,产生大量的高次谐波,使得电网系统电能质量下降,所以对电网中谐波的治理迫在眉睫,本文通过锌冶炼系统电网运行的实际情况分析谐波的来源和治理的方案。

基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网电压协同控制策略

整县分布式光伏电源的大量开发与利用及分布式电源规模化并网对实现“碳达峰、碳中和”与“乡村振兴”两大国家战略具有重要的现实意义。由于分布式电源发电尖峰和低谷阶段与负荷峰谷时常不同步,进而导致配电系统过/欠电压问题,严重影响了电能质量,甚至威胁系统安全。针对上述问题,本文提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制策略。首先,建立基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制框架。其次,结合多微电网节点注入电流与电压的方程与功率–电压灵敏度分析,根据多节点电压越限程度,提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的多智能体协同调节策略,该策略先通过无功补偿器进行无功调节,当电压尚未得到有效治理时,再采用多微电网进行有功调节。再次,为了进一步满足各节点微电网有功功率调节需求,并考虑电网内部源–荷–储运行成本与污染排放,提出一种基于多目标优化的微电网内部分布式源–荷–储优化协调功率控制策略。最后,在MATLAB平台中设计了3种仿真场景以及IEEE测试系统模型对所提控制策略进行了验证。结果表明,所提出的电压协同控制方法在最经济的情况下可以实现各节点电压的综合高效治理,同时,所提出的微电网优化协调功率控制策略能使源–荷–储在绿色经济的供电模式下实时精准地满足电压治理目标下微电网有功调节的需求。仿真实验结果验证了本文所提控制策略的有效性。

基于集群动态划分的配电网无功电压自律-协同控制

针对高渗透率分布式光伏接入配电网导致的电压越限问题,以及传统集中式控制面临的通信延时、计算量大与控制设备过多等问题,提出一种基于集群动态划分的配电网无功电压自律-协同控制方法。首先,建立日前集中式无功电压优化模型,安排离散无功补偿设备投退计划,日内调度以节点电压偏差最小为目标建立日内无功电压滚动优化模型,结合同步型交替方向乘子法实现各集群间的分布式协调控制;然后,通过群内本地电压实时控制抑制群内节点电压的波动;最终,以改进的IEEE 33节点系统及某地实际60节点配电网为例,验证了该方法的正确性与有效性。

基于无功源控制空间的自动电压控制系统聚类分区方法及关键节点选择

自动电压控制(AVC)系统在降低电网损耗、维护电网稳定等方面发挥重要作用。在应用AVC系统时,需要对电网进行分区控制从而达到全局最优的控制目标。该文提出一种基于无功源控制空间的AVC系统聚类分区方法,在构建节点导纳矩阵、建立无功源控制空间的基础上,实现聚类分区。在完成分区后,选择中枢节点和临界节点作为子分区的关键节点。通过保证关键节点的电压水平稳定,实现输电网的可靠运行。

考虑新能源接入的电网有功无功协调双层优化策略研究

随着高比例新能源接入电力系统,电网的安全、经济运行面临巨大的挑战。该文提出了考虑储能和多无功源的有功无功协调多目标优化控制策略。建立以有功网损和电压偏差最小的双层优化调度模型;采用鲸鱼群算法对该模型进行求解,得到帕累托最优解的分布;根据优化结果制定无功补偿装置的投切功率以及储能系统充放电策略,提升系统电压稳定性与平缓新能源出力波动,有效减少功率损耗,实现电网的安全、节能运行;在改进IEEE39节点系统上进行分析,验证所提模型与求解算法的有效性与合理性。

考虑大规模风电接入的电网薄弱区域动态无功需求评估

提出考虑大规模风电接入的电网薄弱区域动态无功需求评估方法。首先,采用随机矩阵理论对大规模风电场群接入的电力系统进行电压薄弱节点和薄弱区域辨识,若风电接入地区为电压薄弱区域,则令风电场群进入紧急电压控制预决策环节;然后,基于BP神经网络建立薄弱区域内暂态电压稳定指标计算模型,并在此基础上提出基于灵敏度的薄弱区域动态无功需求评估方法;最后,在风电场群接入的IEEE 10机39节点系统上对该文所提方法的有效性进行验证。

考虑源网荷储协调互动的配电网无功优化

高比例新能源发电是新型电力系统的主要特征,挖掘新能源发电、储能以及柔性负荷等柔性可控资源的无功电压潜力能有效提高新型电力系统运行的稳定性和安全性。文中提出了一种考虑源网荷储互动的配电网无功电压控制方法。该方法从负荷需求侧响应出发,基于市场实时电价信息,以负荷转移成本和用户购电成本为基础,提出基于价格驱动需求响应的负荷平移策略;利用储能系统协调新能源发电出力和负荷平移规则,构建综合考虑源网荷储互动的配电网无功优化模型。通过调节无功补偿设备、储能充放电策略协调新能源出力,在满足负荷需求侧响应需求的基础上达到系统无功电压的最优控制。通过改进的IEEE33节点系统仿真分析,实验结果表明通过源网荷储的充分互动能够有效提高系统无功电压调节能力,实现配电网安全、经济运行。

考虑变流器无功调节特性的含高比例分布式光伏配电网电压控制方法

高比例分布式光伏接入后,配电网出现潮流随光伏出力在大小和方向上随机变化的现象,造成配电网电压大幅度波动,严重情况下电压发生越限。充分利用光伏变流器及储能变流器的无功调节潜力,能够有效应对含高比例分布式光伏配电网的电压越限问题。首先,对含高比例分布式光伏配电网的电压运行特性进行分析。然后,对变流器无功电压调节特性进行分析,研究影响变流器无功调节能力的各项约束。在此基础上,提出一种考虑变流器无功调节特性的无功自响应电压控制方法,并对该方法的无功动作阈值进行了优化整定。在该方法中,变流器将就地量测电压与无功动作阈值相比较,进行无功快速动作。最后通过仿真证明了该方法能有效解决含高比例分布式光伏配电网的电压越限问题。

新能源光伏电站AVC系统应用研究

为有效改进电网分布式光伏电站并网的无功电压调节方法,研究基于《西北区域新版“两个细则”》实施背景下的新能源光伏电站有功和无功控制系统的可用率、调节精度、响应时间、合格率等高指标要求分析,针对某地新能源光伏电站配网负荷日益增加问题,构建了AVC(自动电压控制)系统实施电网多级电压节点控制,同时运用协调控制策略达到提升配网自动化和运行效率、降低配网损耗目的。通过AVC系统设计及应用实现电厂电压、无功的实时监测,即在AVC系统判断电压或无功越限时,及时进行新能源电站调节,保证新能源光伏电站的无功电压始终处于最优状态。

配电网无功补偿优化控制对分布式光伏线路电压的影响

分布式电源(光伏、储能、水电、风电、生物质发电等)在全社会用电负荷中的占比越来越高,分布式电源点附近电压大幅抬升,合理的无功补偿可降损节能和提高电压质量。提出一种配电网无功补偿优化控制方法,通过对候选补偿节点进行筛选,排除部分无效节点,从而快速、有效地确定配电网中待补偿节点个数,再以不同的无功功率分布下有功损耗最小为目标确定补偿点位置和容量,实现配电网的最佳无功补偿,改善线路电压。

基于NFC的配电网分布式无功控制系统设计

文章详细探讨基于近场通信(Near Field Communication,NFC)的配电网分布式无功控制系统的设计与实现,包括系统的架构设计、NFC技术的集成方式、实时数据采集与传输技术以及无功控制的算法和逻辑。同时,文章涵盖系统的测试方法和性能评估,旨在展示NFC技术如何在确保配电网稳定性和提升能效方面发挥关键作用。通过对这一创新系统设计的综合分析,为配电网的无功功率管理提供一种新颖的技术途径,有望为未来电网智能化升级提供理论与实践参考。

柔性直流配电网暂态电压稳定性控制方法研究

由于引起柔性直流配电网暂态电压波动的因素较为复杂,导致对其进行控制时难以达到对电压波动的快速收敛,为此,提出了一种柔性直流配电网暂态电压稳定性控制方法。在考虑电压源换流器、直流母线、分布式电源以及负荷特点的基础上,构建了柔性直流配电网模型,并结合发电机—母线轨迹灵敏度反映发电机出力变化对母线电压波动的影响程度,引入了发电机—母线轨迹灵敏度参数。在具体的控制阶段,结合不同线路对应的发电机-母线轨迹灵敏度情况,对换流器的触发角和导通角进行调节,并利用并联电容器组对柔性直流配电网进行无功补偿,实现暂态电压稳定性控制。在测试结果中,不论是在稳定的电网工作状态还是在电压突变暂态事件状态下,所提出的控制方法均能够实现配电网整体输出电压波动的快速收敛,在短时间内保证电压维持在稳定状态,说明其能够有效保障配电网的稳定运行。

基于深度强化学习的配电网无功电压控制策略研究

随着可再生能源装机规模的逐步提升,并网会对系统的电压造成影响。为了提升对配电网电压的控制要求,提出一种基于深度强化学习的配电网无功电压控制策略。首先以配电网节点电压和网络损耗为目标建立模型;其次将各个光伏逆变器建模为强化学习环境的智能体,通过配电网分区把光伏逆变器的协同控制问题转化为可观测的马尔科夫决策过程,采用双延迟深度确定性梯度算法进行求解;最后结合改进IEEE 33节点进行验证,结果验证了所提策略的有效性,能提升电压的稳定性、降低网损。

Effect of Probabilistic Pattern on System Voltage Stability in Decentralized Hybrid Power System

This paper presents an proportional integral (PI) based voltage-reactive power control for wind diesel based decentralized hybrid power system with wide range of disturbances to demonstrate the compensation effect on system with intelligent tuning methods such as genetic algorithm (GA), artificial neural network (ANN) and adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS). The effect of probabilistic load and/or input power pattern is introduced which is incorporated in MATLAB simulink model developed for the study of decentralized hybrid power system. Results show how tuning method becomes important with high percentage of probabilistic pattern in system. Testing of all tuning methods shows that GA, ANN and ANFIS can preserve optimal performances over wide range of disturbances with superiority to GA in terms of settling time using Integral of Square of Errors (ISE) criterion as fitness function.

适应大规模分布式光伏并网的无功电压控制方法

为避免大规模分布式光伏并网影响配电网的总体电压,提出一种适应大规模分布式光伏并网的无功电压控制方法。通过光伏逆变器、静止同步补偿器及并联电容器等三者的相互协调进行分布式光伏并网的无功电压控制,并以有功网损、补偿容量和电压偏差最小为目标,结合系统潮流约束、节点电压约束、并联电容器投切次数约束,构建无功电压控制方法,经改进的灰狼优化算法求解后,可得出适应大规模分布式光伏并网的最优调节方案。实验结果表明,此方法可以根据光伏公共连接点的电压越限情况自动调节无功电压,快速准确地计算出最优调节方案,减少有功网损,提高配电网的电能质量和资源利用率。

计及电压不可行分区的配电网无功规划方法

为了高效解决中大型配电系统的无功规划,提出一种计及电压不可行分区的配电网无功规划方法。首先,在电压不可行节点概念基础上,定义电压不可行分区,进而构建配电网无功优化模型。该模型包含无功补偿选址与定容、降损与无功容量优化2个子模型。前者以消除电压异常节点为目标;后者则以降低有功损耗及补偿容量为目标,同时将电压质量作为约束条件纳入目标函数。考虑到无法准确掌握配电拓扑中各节点负荷,定义两种基于系统总负荷的负荷分配模型,研究不同负荷场景对节点电压分布影响。然后,采用改进的引力搜算算法求解无功优化模型。最后,通过对某实际34节点10 kV配电线路进行仿真分析,验证所提规划方法的有效性。

考虑模糊机会约束处理源荷两侧不确定性的配电网无功优化策略

随着可再生能源的迅速发展,可再生能源作为分布式能源接入配电网的容量逐渐增大。由于出力的随机性给配电网带来网损增加、电压波动等问题,影响配电网系统的安全经济运行。为此,应充分考虑分布式电源出力和负荷功率的不确定性,构建以网损和电压偏移最小为目标的无功优化模型,利用模糊机会约束处理不确定性问题,最后采用改进粒子群算法对模型进行求解。通过改进的IEEE-33系统进行分析,验证所提策略的有效性,结果表明模糊处理随机性后采用改进粒子群算法求解有利于减小系统的网损,提高系统的稳定性。