Optimal Feeder Routing in Urban Distribution Networks Planning with Layout Constraints and Losses

We address the problem of optimally re-routing the feeders of urban distribution network in Milano,Italy,which presents some peculiarities and significant design challenges.Milano has two separate medium-voltage(MV)distribution networks,previously operated by two different utilities,which grew up independently and incoordinately.This results in a system layout which is inefficient,redundant,and difficult to manage due to different operating procedures.The current utility UNARETI,which is in charge of the overall distribution system,aims at optimally integrating the two MV distribution networks and moving to a new specific layout that offers advantages from the perspectives of reliability and flexibility.We present a mixed-integer programming(MIP)approach for the design of a new network configuration satisfying the so-called 2-step ladder layout required by the planner.The model accounts for the main electrical constraints such as power flow equations,thermal limits of high-voltage(HV)/MV substation transformers,line thermal limits,and the maximum number of customers per feeder.Real power losses are taken into account via a quadratic formulation and a piecewise linear approximation.Computational tests on a small-scale system and on a part of the Milano distribution network are reported.

含大规模分布式光伏接入电网的无功电压控制降损方法研究

大规模分布式光伏(distributed photovoltaic,DP)接入电网后,电网电压易出现大幅度波动,导致电网损失问题越来越突出。当前已有的电网降损方法没有考虑光伏发电自身的无功调节能力,应用效果不理想。为此,设计一种含大规模DP接入电网的无功电压控制降损方法。通过建立目标函数,设定约束条件,采用敏感性分析方法分析电压稳定性,将敏感度较高的值作为无功补偿位置,并对当前负荷进行预测,确定最佳的补偿容量,实现电网降损。试验结果表明:所提方法降损后较降损前基准电压更趋于1 pu,更为稳定,所提方法能够针对光伏控制接入分布特性,有效控制无功功率变化情况,相对于其他方法,无功功率波动较小,表现出较好的降损效果。

基于广义Benders分解的分布式光伏接入容量规划方法

针对目前分布式光伏电源大规模接入配电网中带来的问题,提出了基于广义Benders分解的分布式光伏接入容量规划方法。采用数据驱动顺序选择方法确定C-Vine Copula模型中变量的最优顺序,结合拉丁超立方采样方法和场景评估指标,构建典型负荷-资源相关性场景。在生成的典型场景的基础上,建立了基于广义Benders分解的光伏接入规划模型。该模型分为光伏规划主问题与配电网运行子问题,采用线性规划与最优潮流的方法进行求解。在IEEE 33节点系统网架开展算例分析,结果表明,提出的典型场景生成方法比传统方法的资源误差与负荷误差减少50%以上;规划模型求解所需的计算量减小为原来的11%,计算时间缩短为原来的9%。

“双碳”目标下城市绿色物流配送网络规划与管理研究

在当前全球面临日益严峻的气候变化和环境问题的大背景下,各国都在积极探索可持续发展途径。其中,实现“双碳”目标成为引领城市和产业发展的新标杆,城市绿色物流配送作为这一可持续发展战略的关键组成部分备受关注。研究旨在深入分析“双碳”目标背景下城市配送网络的规划与管理,为促进城市物流体系的绿色可持续发展、实现“双碳”目标提供具有实用性及理论性的战略支持。

智能配电网关键技术在城市配电网规划中的应用

随着城市用电设备数量增加,人们对城市配电网的运行稳定性提出了更高要求。与传统配电网相比,智能配电网的性能更加出色,具有自动修复功能,运行也更加稳定安全。因此,在城市与周边环境建设中应当充分运用智能配电网关键技术,尽快实现城市配电网的完全自动化和信息化发展。文章研究了智能配电网,分析了自动修复技术、分布式发电技术、交流输电技术及参数测量技术等关键技术的应用,并从城市中心区域、智能用户端管理2个方面分析了智能配电网关键技术的具体应用,以期能够为相关工作者提供借鉴与参考。

基于信息化的城市供电系统配网规划研究

针对信息化技术的城市供电系统配网规划的策略的探讨,不仅对于提高城市供电系统的运行效率和服务质量具有重要意义,也是适应当今社会发展需求、推动城市可持续发展的关键。基于此,首先分析基于信息化的城市供电系统配网规划意义,并给出基于信息化的城市供电系统配网规划策略,旨在为城市电网的未来发展提供科学的决策支持,从而培养出能够适应新时代需要的高素质电力行业技术人才。

智能配电网关键技术在电网规划中的实践运用探索

为全面优化电网规划管理质量,要发挥智能配电网技术优势,搭建更加稳定和谐的技术控制模式,利用数据融合分析机制更好地维系电网规划的综合效能,整合信息化管理资源,实现经济效益和社会效益和谐统一的目标。文章集中介绍了智能配电网关键技术内容,并对电网规划中智能配电网技术的应用要点展开讨论。

上海城市配电网规划辅助决策系统

介绍了基于地理信息系统(geographic information system,GIS)的上海城市配电网规划计算机辅助决策系统的整体架构和功能设计,通过应用实例展示了系统各模块的功能和主要规划结果。该系统结合电力公司日常规划业务,充分利用现有资源,采用最新的计算机技术和配电网规划专业技术实现,优化了城市电网规划结果,同时可显著减轻规划人员的工作量。与传统规划软件相比,该系统具有较高的科学性和实用化水平,为最终实现配电网规划工作的信息化、日常化和精细化奠定了基础。

考虑路网与配电网可靠性的电动汽车充电站多目标规划

提出一种考虑城市路网和配电网交互的电动汽车充电站规划方法。首先,构建了综合考虑城市路网和配电网可靠性的电动汽车充电站规划问题的数学模型;然后,通过博弈论思想进行博弈仿真,利用所得电动汽车行驶特性开展城市路网可靠性评估,并利用电动汽车的充放电特性度量其对配电网供电可靠性的支撑作用;在此基础上,提出以路网节点为待选站址的优化方法;最后,结合实际城市路网和配电网构造典型算例,通过算例分析验证所提方法的有效性和实用性。

适用于大中城市电网的无功规划原则

总结了目前我国大中城市电网无功设备配置、运行和管理等方面存在的主要问题,提出了适应于大中城市电网无功规划的技术原则,分别给出了城市主网、城市高压配电网、城市中压配电网无功规划的方法和步骤。指出对于已形成500kV超高压骨干网架、负荷密度集中、外受电力比重大的特大型城市电网,应提高无功规划的深度,在工频过电压、潜供电流计算和正常的无功平衡分析的基础上,进行无功配置方案优化分析、电压稳定分析评价和动态无功补偿配置方案研究以及无功电压控制措施的研究。

基于组件式GIS网络分析与多目标遗传算法的城市中压配电网规划

城市中压配电网规划是一个多目标组合优化问题。通过组件式地理信息系统(ComGIS)平台建立规划区域的网络数据集,在此基础上使用多目标遗传算法进行优化。利用ComGIS平台的网络分析功能优化单环最优路径,简化了遗传编码,并根据编码特点设计交叉、变异操作,提高了遗传算法的效率。利用基于Pareto秩的个体适应度函数引导多目标遗传算法的进化方向,最终得到接近多目标优化问题Pareto最优解集的一组两端供电网络方案。所得规划方案集便于决策人员选择,并且有效结合了规划区域的地理信息,有较强的实际意义。对某实际系统的应用结果表明了文中所提方法的有效性。

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力"落得下、用得上"的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对"十三五"期间配电网发展"高质量、智能化"的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。

城网规划计算机辅助决策系统

系统地介绍了一个基于 GIS的、实用的城市电网规划计算机辅助决策系统 ,对系统的模型和算法进行了简要的阐述。该系统已在中国多个城市电网规划工作中获得了成功的应用 ,实际应用结果表明它不仅可以优化城市电网的规划结果 。

电能替代下的城市配电网有载调容配电变压器规划方法

为降低电能替代下城市配电网的配电变压器运行损耗,根据有载调容配电变压器和常规配电变压器的损耗关系推导出有载调容配电变压器更换判据,获得有载调容配电变压器可更换点集合,实现了有载调容配电变压器更换常规配电变压器的初步判断。然后基于有载调容配电变压器更换成本效益分析,建立了电能替代下的城市配电网有载调容配电变压器规划模型,并采用分支定界法在有载调容配电变压器可更换点集合内求解该模型,从而得到电能替代下的城市配电网配电变压器最优规划方案。最后,对某城市配电网电能替代点进行配电变压器规划,以验证该方法的可行性。

含微网城市配电网的抗灾型多场景规划

提出了能够计及极端灾害情况下城市配电网安全供电的多场景规划模型,并在含微网配电系统规划中应用。给出了比传统规划更细致的抗灾型规划场景划分、负荷分级及计算停电损失费用的方法;建立了基于微网的城市配电网抗灾型规划模型及给出相应方法步骤,该模型能够同时计及传统规划最大负荷场景与灾害场景的供电可靠性与经济性。通过实例比较含微网抗灾型规划方案与传统规划方案的可靠性与经济性指标,说明当既考虑传统场景又考虑极端场景的情况下,该模型更具有效性和优越性。

基于粒子群文化算法的变电站选址与定容

针对传统变电站选址与定容算法往往难以在寻优速度与寻优质量之间取得平衡的问题,充分分析了变电站优化规划的特点,提出了一种用于变电站规划的算法——粒子群文化算法.选择粒子群算法作为文化算法的底层寻优算法,并设计文化算法上层空间的知识源约束条件,从而形成新的算法;基于容载比等方面要求的满足来得到新建变电站的座数范围;继而利用整数规划方法确定新建变电站容量组合的几组较优解;利用所构建的粒子群文化算法计算变电站位置、容量、供电范围等规划要求.通过算例分析可知,所提出的算法不仅继承粒子群算法对初始解要求不高的优点,而且充分发挥了文化算法寻优范围大的特色,从而加强了变电站优化规划工作的可操作性和实用性.

城市高中压电网综合规划信息平台

为适应现状优化、近期规划的精细化和日常化要求,提出了一种能够统一进行高中压城市电网综合规划的信息平台。该平台具有强大的综合规划功能和规划管理功能。从城市电网规划发展历程以及应用规划信息平台进行综合规划的优势进行分析,说明城市电网综合规划信息平台是规划软件和计算机辅助规划发展的趋势。

城市配电网规划方案的多阶段综合评估方法

现有的城市配电网规划综合评估研究主要针对规划目标年电网展开,而忽略了对其他规划年份电网的评估,为此提出配电网规划的多阶段综合评估方法。首先,结合现有研究成果,建立包含上级电源水平、网络结构水平、负荷供应能力和装备技术水平的配电网规划综合评估指标体系;其次,根据地区实际情况和配电网发展目标设定理想评估指标值,并作为配电网现状和规划方案评估的比较对象;最后,基于层次分析法和逼近理想解排序法(AHP-TOPSIS)提出配电网规划多阶段综合评估的总体方法流程。通过对某地区配电网规划方案的实例分析,验证该方法的可行性和有效性。

城市电网中压配电变压器的模糊优化规划

给出了考虑负荷、供电电压水平约束和目标函数最小费用的不精细性的城市电网中压配电变压器位置、容量和供电范围的模糊优化规划模型及算法。在电压水平“硬”和“软”两种约束条件下 ,对确定性模型和模糊优化模型所得的优化方案进行了数值分析和比较。结果表明 ,模糊优化规划模型与确定性优化模型相比 ,其规划方案能够在成本大体不变的情况下 ,满足更多的可能性负荷的需求 。

城市10kV配电网规划软件的开发与研究

阐述了城市10 kV配电网规划工具软件的各部分功能模块和算法。使用该软件对某居民小区进行规划布置,制定多个备选方案,形成方案图形并进行经济性、技术性计算及比较,最终择优选取方案。实际应用结果表明,该软件可以优化城市电网的规划结果,也可以减轻规划人员的工作量。