基于多种群遗传算法的分布式光伏接入配电网规划研究

针对分布式光伏接入配网系统的优化规划问题,提出一种兼顾经济性和安全性的光伏并网规划方法。以接入容量最大、投资运行维护成本最低、网络有功损耗最小为经济性规划目标,以电压偏差、电压波动、谐波指标为规划约束,建立光伏并网的多目标约束优化模型。采用多种群遗传算法求解规划模型。利用控制参量不同的多个种群协同进行优化搜索,同时在单个种群的操作中引入适应度函数标定和自适应算法,克服算法求解多目标约束优化模型未成熟收敛的缺陷。结合IEEE33节点配电系统进行求解分析,验证所提出模型和方法的有效性,并对不同负荷、接入方案、功率因数下的规划方案进行对比研究,归纳不同因素对规划结果的一般性影响规律。

自适应交直流混合供电系统的研究与优化

自适应交直流混合供电系统与单纯的交流配电/微电网系统相比,在系统稳定性、能源利用效率和节能减排效率上具有突出优势。针对交直流混合供电的集成特点,综合分布式能源和储能系统的特性,对交直流供电系统的自适应进行了研究与设计。

配电网多故障抢修与供电恢复联合优化模型

建立了多故障抢修与供电恢复的联合优化模型,通过故障抢修顺序和停电负荷恢复路径的交互影响和反复迭代,最终得到最优的抢修计划和各个阶段最优的供电恢复策略。应用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对所建立的模型进行求解,通过动态操作系统回支关联矩阵来修正在寻优过程中产生的违背"配电网辐射运行"约束的不可行解。算例计算证明,采用不同的抢修顺序和供电恢复策略将对配电系统的供电可靠性产生不同的影响,所建立的模型是正确有效的。

基于GM(1,1)和人工蜂群的配电测试系统状态估计

为解决配电测试系统的关键量测点存在不良数据时状态估计准确度差的问题,提出一种基于GM(1,1)和人工蜂群的状态估计方法。在一定时间窗口内读取量测值,采用灰色累加生成方法进行初步检测。引入GM(1,1)模型获得序列预测值,按照判定条件对不良数据进行处理。在此基础上采用改进的人工蜂群算法对目标函数进行优化求解,在每一次的优化过程中利用当前最优解的适应度函数建立局部搜索策略。将33节点配电测试系统作为算例,结果表明该方法能够有效地修正不良数据,提高状态估计的整体准确度和单节点准确度。与加权最小二乘算法和人工蜂群算法相比,该方法有功功率的MAE分别减少69%和43%,NMRE分别减70%和63%;对于无功功率,其MAE结果分别减少60%和33%,相应的NMRE分别减58%和57%。

主动配电网用户服务的信息交互接口标准化

主动配电网的用户由传统电力负荷和有源结构体构成,对电网与用户间的互动提出了新的要求。文章重点阐述了主动配电网用户的互动服务及其信息交互接口标准化的问题,提出了主动配电网的"外"向特征,并在用户的范围、服务类型、接口模型及其功能、信息交互接口标准化等方面进行了分析,促进标准化互动服务的发展。

多类型配电网自动化终端优化配置

配电网自动化终端可以提升供电可靠性,但如何合理经济地配置终端是目前难点之一。考虑了多类型自动化终端在故障处理中的作用,进而搭建了终端配置的优化模型,该模型考虑了终端配置过程中的经济性,并通过改进岛式并行遗传算法加速求解效率。最后,通过RBT-BUS4算例结果证明所提出的优化模型具有良好的求解结果和一定的工程应用前景。

基于随机模型节点等效的有源配电网电压越限概率分析计算方法

为解决考虑分布式电源和负荷双重不确定因素影响下有源配电网电压越限分析计算问题,实现快速在线分析,提出了一种基于随机模型节点等效、离线计算和在线分析相结合的电压越限概率计算方法。通过节点等效的方式,简化配电网络多点随机模型对单个节点电压幅值的综合影响分析,降低网络运行状态的变量表达形式。以降维后的等效随机变量为基础,选取典型离散状态,离线计算并保存典型离散状态下的电压越限概率。最后在运行中,计算实际运行状态下的各节点等效随机变量,查找离线存储的随机变量相邻值状态和计算结果,进行多维拉格朗日插值。IEEE 33节点测试系统的计算结果验证了所提方法的有效性和实用性。

《微电网接入配电网测试规范》企业标准通过审查

2014年5月23日，国家电网公司运维检修部组织专家对中国电力科学研究院配电研究所牵头编写的企业标准《微电网接入配电网测试规范》送审稿进行了审查。专家组听取了编制单位对标准送审稿的汇报，逐条审查了标准内容，认为送审标准材料内容完整、形式规范，符合公司技术标准编制要求。专家组一致同意标准通过审查，建议尽早报批发布。

基于剩余电流固有模态能量特征的生物触电故障诊断模型

针对未来低压电网剩余电流保护技术中,生物触电故障诊断与剩余电流之间具有不确定的潜在规律及关系映射,提出了一种基于剩余电流固有模态能量特征的生物触电故障诊断模型。首先应用Hilbert-Huang变换明确了生物触电故障时,剩余电流各固有模态能量在时间和各种频率尺度上的分布,其中低频IMF分量的能量占有率高达86.35%,建立了剩余电流固有模态能量特征的提取方法;然后以选取剩余电流各IMF分量5维度能量特征向量,为生物触电故障诊断模型提供有效特征的信息源,利用量子遗传计算的快速寻优性和神经计算的自适应性有机结合,建立了一种量子遗传模糊神经网络作为触电故障模式分类归属的决策系统,仿真试验准确率达到100%。为研发基于人体触电电流而动作的新型剩余电流保护装置,提供可靠的理论依据和方法支撑。

一种抗过渡电阻的新型自适应距离保护方案

针对过渡电阻对距离保护的影响,提出了一种新型自适应距离保护方案。根据单电源和双电源系统中电压与电流的几何分布特性,建立保护安装处与故障点间的电压降落方程,并据此求解自适应整定系数。在此基础上,借助故障电流和测量电流间的相位关系,确定故障点位置,最终构建新型自适应距离保护判据。基于实时数字仿真(RTDS)平台的仿真结果表明,该方法可在线自适应修正保护定值,并具备较强的抗过渡电阻能力,构成简单,易于实现。

计及恶劣天气因素的区域后备保护新方案

针对恶劣天气条件下,广域信息同步困难以及信息缺失的情况,提出一种基于线路故障函数的区域后备保护方案。首先,计及天气因素的影响,利用贝叶斯定理量化距离保护动作时的线路故障概率;然后,将量化的故障概率定义为距离保护对线路的可信度,并作为权重建立距离保护动作信息的线路故障函数;最后,利用线路故障函数在正常与故障情况下的取值差异,构造了具备容错性的故障识别判据。新英格兰10机39节点系统和陕西330kV电网的仿真结果表明,该方案在距离保护动作信息缺失或有误的情况下,仍能准确定位,且不受系统数据不同步的影响。

基于可信平台模块的能源互联网新型统一安全架构

从逻辑和拓扑两个层面对能源互联网的网络体系结构进行了分析,并且将现有能源互联网安全研究归类为安全需求驱动法、安全模型法和系统论方法,采用逼近理想解排序法(TOPSIS)对现有安全防护方法进行分析和比较。针对已有安全机制普遍存在的孤立性和欠缺整体统一方案的问题,提出了基于可信平台模块(TPM)的能源互联网统一安全架构。给出了该方案的安全模型和典型的消费层通信协议并进行了安全性分析。结果表明:新的安全架构能够很好地满足安全需求,有利于安全、可靠地大规模应用能源物联网技术。

铁路客运服务系统多级安全互联实现技术

铁路客运服务系统主要包括客票系统和旅客服务系统，完成客运服务相关业务，子系统间信息交互的安全性保护尤为重要。客票系统与旅客服务系统分属于不同安全等级的信息系统，为了保障系统间的信息交互安全，除了加强系统自身的区域边界安全防护之外，系统之间的区域边界安全保护也是必不可少的，尤其是不同等级系统间的跨域安全可信互联是保障信息安全的一个重要环节。本文通过分析铁路客运服务系统安全保障平台现状，提出一种基于可信认证和强制访问控制策略的跨域安全管理中心方案，实现不同安全等级系统间的安全互联，有效地减少铁路客运服务系统不同等级子系统间互联带来的信息安全额外风险。

基于模型预测控制的分布式光伏集群协调优化控制

分布式光伏发电的高密度接入给配电网原有的经济、稳定运行带来了不小的挑战。为了减少分布式光伏发电接入配电网造成的网络损耗,提高光伏发电的经济性,首先分析和归纳了分布式光伏集群的概念和特点;然后针对配电网内的分布式电源、柔性负荷、无功功率调节设备等装置在时间尺度、控制功能方面的调节特性,提出了一种含分布式光伏集群的协调优化调度方法。该方法以模型预测控制为基础,动态滚动协调光伏集群未来一段时间内的有功出力和无功出力,起到减小网络损耗和优化系统电压的作用。采用PG&E 69节点系统在MATLAB数学软件下进行建模仿真分析,结果证明了所提优化控制方法的可行性和有效性。

智能电表数据分析方法及应用

近几年随着我国智能电表的大量安装和推广,目前各省电力公司的数据中心都累积了规模巨大的智能电表量测数据,如何运用这一宝贵的基础性数据资源,挖掘其潜在价值,是学术界和产业界共同关注的焦点。在分析我国当前智能电表数据应用现状的基础上,深入探讨了智能电表数据典型分析方法,并列举了国内外智能电表数据分析的主要应用场景。最后给出了基于智能电表数据对配电网拓扑正确性进行校验的典型案例,希望能为我国智能电表数据的分析和应用提供借鉴。

基于IPv6的高级量测体系

高级量测体系(AMI)是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络处理系统。IPv6是新一代互联网协议,能有效地增强AMI通信网络的可靠性、安全性和可扩展性,它的应用将为AMI的发展带来深远影响。本文在分析我国当前AMI实施现状的基础上,深入探讨了IPv6应用于AMI通信网络的各种技术优势和特性,并提出基于IPv6的高级量测体系新架构,希望能为我国高级量测体系的理论研究和工程实践提供借鉴。

智能配电装备与物联网

数据已经成为提升生产力和经济发展的新动能,能源革命与数字革命正处于同时发生、交融的时代,物联网作为两大革命的纽带,既需要特高压、海缆工程这种"大"工程,也需要在"细"节上加快研发数据采集、传输和应用的智能终端,克服感知深度、覆盖范围、数据质量等方面的短板和瓶颈。

直流配网线路供电能力分析

随着用电负荷密度逐步增大及大量分布式电源的接入,目前配电网面临着供电能力不足的问题。直流配电网供电容量、线路损耗、各类电源与负荷接入适应性等方面与交流配电网络均有差别。通过对交流供电线路供电能力的分析,推导出直流供电线路在不同约束条件下的供电能力的计算模型,并在假设的不同电压等级及典型负荷分布形式下,分别对常用导线进行了负荷矩与供电距离的比较。由分析可知在计算供电线路供电能力时电压约束和线路损耗约束在交、直流系统中所起作用不同,提出交、直流配电网络线路供电能力计算选取依据,为今后的研究提供参考。

农村供用电安全工作的有效方法

自1998年起,国家陆续启动了一、二期农网改造工程,中西部农网完善工程,"户户"通电工程,新一轮农网改造升级工程等,农村配电网整体水平不断提高。2011年,国家电网公司又启动了"‘你用电我用心’实施农村用电安全强基固本工程",全面梳理了农网在供用电安全方面存在的薄弱环节,有针对性地开展安全问题治理,明显改善了农网的供用电环境。本文作者参与了国家电网公司农村供用电安全方面的相关工作,从存在的问题及典型做法两个方面介绍了农网供用电安全工作,希望能对农网供用电安全管理水平的提高发挥一点作用。