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配电网供电能力曲线的规律与机理

中国电机工程学报 2019年第16期39卷 4732-4743页

作者：肖峻佘步鑫周欢张苗苗智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 国网天津市电力公司天津市河北区300010

配电网的供电能力不仅是最大供电能力(total supply capability,TSC)的一个点,而是一条曲线,即供电能力(boundary supply capability,BSC)曲线。实际配电网BSC曲线的大多数点都相对TSC有所下降。该文初步揭示了BSC曲线下降规律与机理。... 详细信息

配电网的供电能力不仅是最大供电能力(total supply capability,TSC)的一个点,而是一条曲线,即供电能力(boundary supply capability,BSC)曲线。实际配电网BSC曲线的大多数点都相对TSC有所下降。该文初步揭示了BSC曲线下降规律与机理。首先,观察N供一备、分段联络等典型接线,发现了BSC曲线的下降规律。其次,揭示BSC曲线下降是备用机理和分配机理共同作用的结果:备用机理指馈线间的"一对多"备用关系会造成BSC值下降;分配机理指N-1后一回馈线的负荷在多回馈线中分配后转移,补偿了BSC的下降。然后,进一步发现了备用/分配机理对BSC作用的定量计算公式。最后,用IEEE-RTBS-BUS4扩展算例验证了该文机理及公式的正确性。

关键词：配电网最大供电能力供电能力曲线一对多备用机理分配机理

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配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线

配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线

作者：佘步鑫天津大学

学位级别：硕士

面向未来的配电网将充分实现信息化和自动化,不再仅仅以供电为主,还将充分消纳分布式电源（Distributed Generation,DG）,实现用户侧、DG侧和输电网之间的能量交换。正确认识和评估配电网的能力大小对指导其规划和运行等有重要意义。配... 详细信息

面向未来的配电网将充分实现信息化和自动化,不再仅仅以供电为主,还将充分消纳分布式电源（Distributed Generation,DG）,实现用户侧、DG侧和输电网之间的能量交换。正确认识和评估配电网的能力大小对指导其规划和运行等有重要意义。配电网供应负荷的能力可以用供电能力曲线来刻画,消纳DG的能力可以用消纳能力曲线来刻画。本文以配电系统安全域（Distribution System Security Region,DSSR）理论为基础,研究了配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线。主要内容分为以下两方面:一方面,针对不含DG的传统无源配电网,研究了供电能力曲线的模型、下降机理及其在规划中的应用,具体内容为:1.完善了无源配电网的严格安全边界模型和供电能力曲线模型。2.观测总结了供电能力曲线的下降规律,探究发现造成曲线下降的备用机理和分配机理,并进一步发现了机理对供电能力作用的定量计算公式。3.提出了一种基于供电能力曲线的接线模式综合效率评价方法,评价了我国几种典型接线模式,得到更精确的效率排序。另一方面,将供电能力曲线扩展至含DG的有源配电网,研究了有源网在正常运行（N-0安全）下的消纳能力曲线和供电能力曲线,具体内容为:1.提出了消纳能力曲线的概念,首次完整地描述了有源配电网消纳能力;建立了有源配电网严格安全边界、供电能力曲线和消纳能力曲线模型。2.将供电能力曲线和消纳能力曲线绘制在一起观察,发现了二者的对称性,反映出供电能力和消纳能力的对偶性;将配电网运行划分为供电/消纳的安全区和越界区,供电/消纳能力曲线是分区之间的“分界线”。3.初步研究了实际配电网配置条件对供电/消纳能力曲线的影响。

关键词：无源配电网有源配电网安全域供电能力曲线消纳能力曲线备用机理分配机理效率评价最大消纳能力

配电网的最小供电能力:定义、模型、求解和应用

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 34-41页

作者：肖峻蔡仲伟天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072

最小供电能力是最大供电能力的对偶指标,它们分别位于供电能力曲线的最低点和最高点。提出最小供电能力的定义、数学模型、求解方法和应用方法。建立最小供电能力的数学模型,它是严格安全边界上以总负荷最小为目标函数的线性规划模型;... 详细信息

最小供电能力是最大供电能力的对偶指标,它们分别位于供电能力曲线的最低点和最高点。提出最小供电能力的定义、数学模型、求解方法和应用方法。建立最小供电能力的数学模型,它是严格安全边界上以总负荷最小为目标函数的线性规划模型;提出基于最大冗余方程的求解方法,以得到达到最小供电能力时的工作点,针对每个取得最小供电能力的边界,该方法将冗余量等于最大冗余的约束添加到边界约束中,形成最大冗余方程,通过求解该方程得到边界上最小供电能力点的表达式;对所有的最小供电能力点表达式取并集得到最终结果。算例结果验证了所提模型和方法的正确性。

关键词：最小供电能力最大供电能力供电能力曲线数学模型求解方法配电网

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N-0安全的城市配电网安全域与供电能力

电力系统自动化 2019年第17期43卷 12-19页

作者：肖峻屈玉清张宝强佘步鑫林启思智能电网教育部重点实验室(天津大学)

现有的配电网安全域与供电能力大都基于N-1安全准则,文中提出了N-0安全(即正常运行约束下)的城市配电网安全域模型和供电能力模型。首先,分析了研究N-0下的安全域及供电能力的必要性。然后,分别提出了N-0下配电网安全域和供电能力模型... 详细信息

现有的配电网安全域与供电能力大都基于N-1安全准则,文中提出了N-0安全(即正常运行约束下)的城市配电网安全域模型和供电能力模型。首先,分析了研究N-0下的安全域及供电能力的必要性。然后,分别提出了N-0下配电网安全域和供电能力模型及供电能力曲线的概念和数学模型。最后,通过算例验证了所提模型的有效性,并分析了安全域与供电能力在N-0和N-1下的区别、联系以及在运行和规划中的使用方法。

关键词：城市配电网 N-0安全安全域最大供电能力供电能力曲线

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配电网接线模式的综合效率评价

电网技术 2019年第10期43卷 3769-3781页

作者：肖峻佘步鑫智能电网教育部重点实验室(天津大学)

接线模式是构建配电网网架结构的基础,效率是评价和选择接线模式的主要依据。现有接线模式效率评价只考虑了其最大允许负载率,具有局限性。为此,提出了一种综合效率评价方法,对典型接线评价后得出了一些新的结论。首先,介绍了供电能力... 详细信息

接线模式是构建配电网网架结构的基础,效率是评价和选择接线模式的主要依据。现有接线模式效率评价只考虑了其最大允许负载率,具有局限性。为此,提出了一种综合效率评价方法,对典型接线评价后得出了一些新的结论。首先,介绍了供电能力曲线及其指标,在此基础上建立配电网接线的综合效率评价方法:基于平均供电能力和最大供电能力构建综合效率及负荷分布适应率指标;再以二者形成综合效率坐标系来评价。其次,评价了我国几种典型接线模式,精确绘制出它们在综合效率坐标系的位置,得到优劣排序。再次,给出了排序结果的机理解释,归纳出高效率接线应具备的特征,形成了规划措施建议。最后,用IEEE-RTBS-BUS4扩展算例验证了所提方法与结论。相对现有方法,所提方法更完整精细,具有更高的区分度,首次揭示了主备接线与分段联络在效率上的细微区别。

关键词：配电网接线模式效率评价供电能力曲线负荷适应能力

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基于TSC/DSSR的配电网能力评价

基于TSC/DSSR的配电网能力评价

作者：张苗苗天津大学

学位级别：硕士

智能配电网将实现充分的信息化和自动化,网络将具备快速的转带能力,为配电网的安全高效运行提供了新的基础条件。在此条件下,基于N-1安全准则的配电网最大供电能力(Total Supply Capability,简称TSC)理论和配电系统安全域(Distribution ... 详细信息

智能配电网将实现充分的信息化和自动化,网络将具备快速的转带能力,为配电网的安全高效运行提供了新的基础条件。在此条件下,基于N-1安全准则的配电网最大供电能力(Total Supply Capability,简称TSC)理论和配电系统安全域(Distribution System Security Region,简称DSSR)理论为实现配电网安全高效运行提供了基础支撑。针对TSC仅在部分特定负荷分布下可以实现,无法反映其他负荷分布下的配电网能力的问题,本文提出了基于TSC/DSSR的配电网能力评价指标及计算方法,为配电网规划和运行提供了有效依据。首先,提出了边界供电能力(Boundary Supply Capability,简称BSC)的概念和指标,以及BSC抽样算法。BSC定义为配电网安全域边界上某工作点的负荷之和,反映了该工作点的效率,用所有边界点的BSC来描述配电网供电能力的分布,完整地反映了配电网满足N-1约束条件下的能力范围。TSC是BSC中效率最高的部分。BSC抽样算法包括三个步骤:(1)通过抽样得到能够完整描述安全边界的点集;(2)计算所有工作点的BSC值;(3)进一步加工分析得到BSC排序曲线、BSC占比分布曲线以及BSC指标。其次,提出了DSSR体积的概念和指标,并提出了基于蒙特卡洛仿真的体积算法。DSSR体积是安全域大小的度量,客观地反映了配电网的安全性能。配电网的DSSR体积越大,其安全性能越好,在各个负荷增长方向上的安全裕量更均衡,更易于工作人员控制在安全运行范围内。最后,通过算例验证了BSC和DSSR体积概念和算法的有效性,结果表明,BSC指标和DSSR体积指标可以客观评价配电网能力,并且联络结构均衡的电网效率更高,安全高效性能更好;此外,初步探讨了分布式电源(Distribution Generation,简称DG)渗透率、DG位置对DSSR体积的影响,为配电网规划提供了重要参考。

关键词：配电系统 N-1安全性配电网安全域最大供电能力能力评价 DSSR体积供电能力曲线边界供电能力