基于OpenDSS的智能配电网仿真与模拟平台及其应用

OpenDSS仿真系统为含分布式电源及储能装置的配电网提供仿真分析和规划研究平台,并为智能配电网提供一个开放共享的研究平台。从建模方法、仿真功能和用户自定义扩展应用3个方面介绍了OpenDSS的特点和优势。在建模方法上,该平台考虑了配电网的不对称特性,并提供了丰富的配电网控制模型;在仿真功能上,提供了快速潮流计算功能,并开发了一系列仿真方法;在用户自定义扩展上,基于COM接口,实现了OpenDSS和其他仿真软件的互动。针对上述功能和特点,以及给出的应用实例,希望能够对推动智能配电网快速仿真与模拟技术在中国的应用与发展起到一定的作用。

基于网格和移动Agent技术的openDSS研究

为了构建具有真正开放性的OpenDSS,提高DSS对于复杂决策问题的效率,提出了网格环境下移动Agent的决策支持系统MABODSS模型。利用移动Agent的智能性和自适应能力,将基于CBR的推理机制用于任务分解和网格决策资源匹配,阐述了MABODSS方案层基于CBR的Agent推理机制及其运作流程和交互机制,把复杂的决策问题求解分布到网格环境的各个节点上,实现决策问题的并行异步求解。通过物流企业配送优化问题的MABODSS设计,表明系统的智能性及运行效率得到提高。

基于OpenDSS的含光伏发电对配电网电压及网损的影响

光伏电源接入配电网后,改变了配电网的潮流分布,对配电网电压和网损产生了影响。在此基础上,分析了分布式光伏发电接入传统配电网后给配电网电压及网损带来的影响。结合IEEE37节点网络,在OpenDSS仿真软件中建立了仿真模型,定量分析了不同接入点和不同渗透率的分布式光伏对配电网电压及网损的影响。结果表明,合适的并网容量和接入位置对支撑节点电压和改善网损有一定积极作用。

OpenDSS在分布式光伏接入配电网仿真分析中的应用

为了对分布式光伏接入配电网的影响进行研究,文章引入OpenDSS平台实现仿真分析。首先介绍了分布式光伏电源基础模型,阐述了脚本定义线路模型各种参数的形式和输入方法,静态求解以及时序仿真2种求解模式及其展示方法等。然后以山东菏泽地区樱花宁电接入配电网进行实例分析,结果表明,通过仿真得到的不同位置和容量接入分布式光伏对配电网电压和网损的影响,与现场实际运行情况一致。应用OpenDSS进行分布式光伏接入配电网的分析可提供科学的决策依据。

基于OPENDSS仿真平台的分布式光伏接入对配电网的影响分析

为支持、服务嘉兴光伏高新技术产业园区大容量高密度分布式光伏的顺利并网,确保安全消纳太阳能光伏发电,保障嘉兴电网安全稳定和经济运行,开展了分布式光伏接入对配电网的影响分析,用以评估光伏产业园区光伏发电接纳能力。文章通过OPENDSS(OPEN distributed system simulator)平台对光伏产业园区电网进行了仿真,分析了光伏并网后的电网电压、有功潮流和线损等指标,探讨分布式光伏发电并网过程中的技术问题,可为合理制定产业园区的分布式光伏接入规划方案提供科学的参考依据。

基于OpenDSS的含分布式光伏的配电网潮流计算

本课题主要研究了基于OpenDSS的分布式光伏接入对配电网的影响。首先,对OpenDSS仿真平台进行了简单介绍,分别基于OpenDSS和MATLAB两个仿真平台编制并运行了IEEE30节点配电系统潮流计算程序,经计算结果对比,验证了OpenDSS仿真平台的有效性和正确性。其次,在OpenDSS仿真平台上搭建了“110 kV西海滩变电站+10 kV海南印象线”拓扑模型,通过对接入不同容量分布式光伏的情况进行仿真计算,分析了分布式光伏并网容量对配电网的影响。

基于蝴蝶优化的配电线路双层迭代降损方法研究

为解决10 kV长配电线路损耗大、电压质量差及降损设备年投资回报率低等问题,提出一种结合蝴蝶优化的配电线路双层迭代降损增效方法。首先,考虑线路负荷三相不平衡,应用电力系统仿真软件Open DSS建立目标配电线路分相潮流仿真模型。其次,增加10 kV线路无功补偿装置容量与位置以及调压器分接头挡位与位置为控制变量,建立以考虑全寿命周期成本(lifecyclecost,LCC)的年投资回报率最大为目标的外层规划模型,以年有功损耗及年平均电压偏移量最小的多目标为内层运行模型。然后,利用蝴蝶算法通过Python调用Open DSS潮流计算模型仿真,得到潮流结果和理论线损并求解降损模型。最后,以某供电公司线路为算例进行验证,结果表明该方法能为线路降损提供实用的实施方案。

含冷热电三联供的微能源网能量流计算及综合仿真

首先给出了微能源网的定义,然后基于能源集线器的概念,建立了冷热电三联供(CCHP)系统的能量流模型;并将其作为配电网与天然气网的耦合节点,推导了适用于天然气网能量流计算的有限元节点法,提出了一种电—气耦合微能源网的能量流计算方法。提出了CCHP供能率的指标。以openDSS和MATLAB为平台,对含CCHP的微能源网进行综合仿真,分别计算了以电定热和以热定电两种典型运行方式下夏季典型日的逐时能量流。计算结果表明,所提出的能量流计算和综合仿真方法可用于分析微能源网的能量流,CCHP供能率指标可以反映微能源网电—气能源的耦合程度。

含扶贫式光伏农村配电网电能质量综合控制技术研究

针对含扶贫式光伏的农村配电网运行特点,在逆变器功率控制基础上,提出了光储联合发电分时协调控制技术。分析了光伏电源接入农网后逆变器电压/无功控制原理,在某低压台区建立了光储联合发电系统。其中对逆变器设置死区控制环节保证无功调节优先性,同时分时对光伏电源和储能进行协调控制、平滑功率输出。最后结合Opendss软件对所提出的控制策略进行验证,仿真结果表明该控制策略能够有效提升农网电能质量运行水平。

考虑光伏接入的低压配电网损耗优化

日益增加的户用光伏发电系统改变了配电网的潮流分布,同时对配电网的网络损耗产生了影响。利用光伏发电系统固有无功出力的可控性,实现对接入配电网的损耗优化。首先给出配电网网损的计算模型,然后在OpenDSS仿真软件中搭建光伏发电系统接入的配电网仿真模型,通过使用Matlab调用OpenDSS并利用粒子群算法实现了配电网的损耗优化。仿真结果表明,分布式光伏发电系统能有效减少配电网的损耗,同时也能有效抑制电压越限现象。

基于矩阵法和支路交换法的配电系统故障定位与网络重构

配电网络的故障定位、故障隔离和恢复重构是提高供电可靠性、电网运行效率和供电质量的有效手段。该文介绍了基于矩阵法的故障定位,并通过VB进行了功能的实现。根据支路交换法的数学模型,利用OpenDSS进行了网络重构模块的设计,通过计算实例验证了该算法的可行性与可靠性。

光储充电站经济调度规划与容量配置分析

针对传统的储能调度策略难以取得经济最优的不足,建立了考虑电池寿命损耗的光储充电站储能系统调度模型。首先通过OpenDSS(open distribution system simulation)建立准确的储能、光伏及电动汽车(electric vehicle,EV)充电的底层模型,模拟充电站日运行情况。其次结合雨流计数法求解出不同运行工况下储能系统的运行年限并折算为电池损耗成本计入优化目标,以此实现光储充电站日充电成本最小。最后利用改进后的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对优化问题进行求解得到经济最优的储能容量配置以及该配置下的储能日运营方案,通过算例仿真验证了模型的可行性并分析了不同储能运营方案对收益与组成成本的影响。

基于优选带宽核密度估计的谐波概率潮流分析方法

为解决蒙特卡罗法的计算效率问题,提出小规模样本仿真与非参数概率密度估计法相结合的谐波概率潮流分析方法。在对核密度函数的带宽选择进行优选设计的基础上,利用核密度估计法对小样本仿真得到的谐波潮流结果集进行概率密度估计,得到受影响电网节点的谐波含量的概率分布。利用Open DSS配电网仿真工具对IEEE 13节点标准配电系统进行仿真实验,通过与蒙特卡罗法进行对比,验证了核密度估计方法的有效性和计算效率;与其他2种带宽选择方法的对比实验表明,所提带宽选择方法具备更好的带宽自适应性,且估计性能更优。

考虑AVC的含分布式光伏园区配电网无功电压控制仿真

基于OpenDSS仿真平台,结合国内某园区电网的高密度分布式光伏发电系统,针对光伏逆变器的恒功率因数、变功率因数和电压无功控制3种控制策略进行精细建模,搭建了含变电站AVC(自动电压控制)系统的园区电网详细仿真模型,在此基础上开展了园区电网全天的系统连续控制仿真。通过仿真分析,比较了各控制策略的有效性及其对现有AVC系统的影响,验证了无功电压控制策略的有效性和经济性,可为大量分布式光伏并网后的配电网规划与运行调度提供科学的参考依据,从而保障光伏的安全消纳。

基于电力大数据的谐波仿真系统

鉴于谐波对电力系统的安全、经济、运行都存在严重危害,本文从可视化建模、仿真计算、以及电力大数据与谐波仿真系统的结合方面探讨并提出一种基于电力大数据的谐波仿真系统.系统基于GEF和JavaFX技术实现电网图的可视化绘制和计算结果的图形化呈现.系统扩展openDSS谐波计算引擎实现多种传统和新型的仿真模型.系统还以电力大数据作为输入,不仅降低了人工输入数据的工作量和错误率,还具有更好的仿真效果.案例分析表明该系统能够有效支撑谐波仿真计算,具有直观,易于操作和易于扩展的特性,且是电力大数据与谐波仿真系统相结合的新尝试.

电力信息监测系统的设计

电力公司通常使用网络可视化、状态估计、系统控制和数据采集等多个应用系统来实现对电力系统的监测。尽管这些系统存在相关性,但仍然存在系统造价昂贵、数据格式不兼容、数据交换困难的限制。为了解决这一问题,文中提出了一种基于开源技术的分布式电力信息监测系统的设计。该系统由四个主要组成部分组成:OpenDSS框架、ActiveMQ代理、可视化和编辑电气网络的应用程序以及公共信息模型(CIM)。测试结果表明,所设计的监测系统具有互操作性好、事件定位及时和灵活性强等优点,能够提供电力系统在线监测的功能。

河北地区农村“煤改电”的负荷预测与配电网规划

"煤改电"工程利用电采暖设备,替代原先散煤燃烧采暖的方式,可有效防治大气污染等问题。本文基于EnergyPlus软件,模拟了北方农村地区负荷季节性波动情况;而后利用OpenDss软件分析配电网所受的影响,并提出了一种配电网规划的方法。

利用内点法优化三相不平衡分布式电网的理论算法研究

目前分布式电网的潮流优化算法主要面对三相功率平衡系统,对于三相不平衡系统进行分析的算法介绍较少。文中利用内点法,结合美国电科院的开放式配电仿真系统分析(OpenDSS)平台,提出了三相不平衡分布式电网潮流优化算法的研究。该算法以网损和变压器三相潮流不平衡度最小为目标,以系统潮流、发电机和线路极限容量为约束,以变压器分接头和电容器投切为控制变量,建立了优化函数,利用内点法作为优化算法,以OpenDSS为计算平台。文中最后以IEEE123测试节点和IEEE9500测试节点为例,验证了文中算法的有效性和实用性。