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考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

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电网技术 2024年第6期48卷 2550-2563,I0084,I0085页

作者：徐艳春李思佳汪平 MI Lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 得克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国得克萨斯州77840

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。... 详细信息

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

关键词：分布式电源电动汽车充电负荷场景生成时空特性有源配电网概率潮流 Nataf变换

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有源配电网电压暂降评估方法的挑战与展望

供用电 2024年第8期41卷 25-34页

作者：肖先勇宋桂山胡文曦梁晓锐刘惠聪汪颖四川大学电气工程学院四川成都610065 深圳市供电局有限公司广东深圳518000

随着现代城市配电网分布式电源与先进制造业的快速增长,电压暂降作为不可避免的暂态扰动事件,已成为配电网最关注的电能质量问题,评估配电网不同节点电压暂降水平对电压暂降差异化防治具有重要意义。故障分析是电压暂降评估的核心,有源... 详细信息

随着现代城市配电网分布式电源与先进制造业的快速增长,电压暂降作为不可避免的暂态扰动事件,已成为配电网最关注的电能质量问题,评估配电网不同节点电压暂降水平对电压暂降差异化防治具有重要意义。故障分析是电压暂降评估的核心,有源配电网故障特性的质变使得基于传统配电网故障分析的电压暂降评估方法不再适用,有源配电网电压暂降评估将面临新的挑战。首先,总结了传统配电网电压暂降评估方法的研究现状,归纳了常用方法的适用场景和优缺点;其次,分别从分布式电源的低电压穿越控制策略、动态出力、并网状态、计算效率等方面讨论了有源配电网中新能源机组对电压暂降评估的影响;最后,对有源配电网电压暂降评估方法未来迫切需要突破的研究方向进行了梳理和展望。

关键词：有源配电网电压暂降分布式电源故障分析评估方法

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有源配电网μPMU优化配置的研究

有源配电网μPMU优化配置的研究

作者：田雨鑫西安理工大学

学位级别：硕士

配电网状态估计可为配电网各类应用提供系统的节点电压和相角信息数据。随着大量分布式电源、新型负荷等接入配电网,配电系统的故障分析、电能质量分析、配网规划等高级应用除了需要准确的幅值信息外,对相角信息的精度也提出了更高要求... 详细信息

配电网状态估计可为配电网各类应用提供系统的节点电压和相角信息数据。随着大量分布式电源、新型负荷等接入配电网,配电系统的故障分析、电能质量分析、配网规划等高级应用除了需要准确的幅值信息外,对相角信息的精度也提出了更高要求。微型同步相量测量单元(μPMU)可提供相角量测数据,但其价格昂贵且配网通讯能力有限,无法大量安装。因此本文开展了用于有源配电网状态估计的μPMU优化配置研究。主要研究工作包括:(1)针对有源配电网,分析了有源配电网数据终端单元(DTU)、分布式电源(DG)和电动汽车(EV)充电站并网点监测装置、高级量测体系(AMI)及μPMU等量测信息的特征。考虑了 DG及EV充电站并网点监测信息,以节点电压幅值和相角为状态变量建立混合量测下的状态估计模型,并采用高斯牛顿法进行求解。以改进IEEE-33节点和IEEE-118 节点系统为算例,计算结果表明考虑了并网点监测数据后,电压幅值的状态估计精度得到了提高。(2)提出了一种考虑并网监测信息的μPMU优化配置方法。采用相关度同步法,以μPMU数据为基准,将DTU、AMI、DG及EV充电站并网点量测数据与μPMU量测数据进行异步数据同步化。建立以状态估计平均绝对误差最小为目标函数、以μPMU数目和状态估计最大允许误差为约束条件的μPMU最优配置模型,并采用粒子群优化算法求解。改进IEEE-33节点和IEEE-118节点仿真表明,所提方法在改进IEEE-33节点配电网中μPMU配置数目在节点总数的8%以内,在改进IEEE-118节点μPMU配置数目小于节点总数的7%。(3)提出一种计及源荷不确定性的有源配电网μPMU优化配置方法。首先采用正态分布描述基本负荷的不确定性,采用Beta分布描述光伏出力的不确定性,采用蒙特卡洛法描述电动汽车充电负荷不确定性;其次采用半不变量法对概率潮流进行计算,得到节点电压越限概率密度曲线,并计算节点电压越限权重。进而建立以电压越限概率最大和状态估计平均绝对误差最小为目标函数、以μPMU数目及状态估计最大允许误差为约束条件的μPMU优化配置模型,并采用粒子群优化算法进行求解。最后改进IEEE-33节点系统仿真表明,所提方法可实现在源荷不确定性时保证电压相角的状态估计精度。

关键词：有源配电网微型同步相量测量单元并网点监测优化配置源荷不确定性粒子群算法

基于深度强化学习的有源配电网多时间尺度源荷储协同优化调控

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电工技术学报 2024年

作者：李鹏钟瀚明马红伟李建锋刘洋王加浩华北电力大学电气与电子工程学院河北雄安许继电科综合能源技术有限公司中国电力科学研究院有限公司许继集团有限公司

构建以清洁能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要举措，配电网源荷储协同是促进高比例风光能源消纳的有力措施。基于数据驱动的人工智能方法具有无模型、自适应等特点，可以自主学习风光能源及负荷的复杂不确定性，对有源... 详细信息

构建以清洁能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要举措，配电网源荷储协同是促进高比例风光能源消纳的有力措施。基于数据驱动的人工智能方法具有无模型、自适应等特点，可以自主学习风光能源及负荷的复杂不确定性，对有源配电网优化调控具有良好的支撑作用。该文考虑源荷功率预测精度特点和设备运行调控特性，提出基于深度强化学习算法的有源配电网多时间尺度智能优化调控方法。其中，日前阶段制定储能系统和柔性负荷的调控计划，以实现配电网的经济运行，减小对上级电网造成的调峰压力，并针对多节点多时段状态空间设计了相应的特征提取方法；日内阶段将优化调度问题转换为马尔科夫决策过程，设计了表征联络线功率波动平抑和灵活性资源日前计划跟踪效果的奖励函数，实现了对全调控时段内平抑功率波动及跟踪日前计划效果的统筹优化。最后通过修改后的IEEE-33算例系统验证了所提方法的有效性与优越性。

关键词：有源配电网优化调控源荷储协同深度强化学习

基于双旋转移相变压器的有源配电网多台区同步调压及降损优化策略

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南方电网技术 2024年第2期18卷 67-76页

作者：杨鹏李铁成邵晨苏灿王向东孙广辉国网河北省电力有限公司石家庄050000 国网河北省电力有限公司电力科学研究院石家庄050021 河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003

针对高比例可再生能源接入导致的配电网电压越限难题,以及现有调压方法难以兼顾双向调压及降损优化功能的问题,提出了一种基于相量合成原理并具有双向调压、可靠性高、成本低特性的串联型双旋转移相变压器(double rotating phase shift ... 详细信息

针对高比例可再生能源接入导致的配电网电压越限难题,以及现有调压方法难以兼顾双向调压及降损优化功能的问题,提出了一种基于相量合成原理并具有双向调压、可靠性高、成本低特性的串联型双旋转移相变压器(double rotating phase shift transformer,DRPST)调节装置。首先,介绍了DRPST的拓扑结构、工作原理和等效电路,建立了其简化电路模型,在此基础上对电压越限原因进行了分析,构建了包含DRPST的有源配电网模型。其次,提出了基于DRPST的实时滚动双层优化策略,内层模型以电压偏差及线路损耗最小为目标,利用多目标粒子群算法进行了求解,并通过模糊隶属度函数方法确定内层模型Pareto解集最优折衷解,外层模型根据内层模型的最优折衷解,利用双闭环PI调节实现DRPST输出转子角度的无差控制。最后通过MATLAB/Simulink进行了仿真分析,验证了所提拓扑与控制方法的正确性和有效性。

关键词：双旋转移相变压器电压调节双层规划有源配电网

基于数据驱动预测控制的有源配电网运行电压控制策略

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电力系统自动化 2024年

作者：祝泳琪刘友波唐志远许梓荣高红均刘俊勇四川大学电气工程学院

高比例分布式光伏接入配电网使得系统的不确定性更加严峻，而配电网的网络拓扑与线路参数等数据很难准确获取，使得基于精确物理建模的传统配电网控制方法难以发挥作用。随着配电网量测装置的普及应用，配电网运行数据的获取愈发容易。... 详细信息

高比例分布式光伏接入配电网使得系统的不确定性更加严峻，而配电网的网络拓扑与线路参数等数据很难准确获取，使得基于精确物理建模的传统配电网控制方法难以发挥作用。随着配电网量测装置的普及应用，配电网运行数据的获取愈发容易。文中提出一种基于配电网量测数据的有源配电网无模型电压控制方法。首先，基于配电网历史数据构建Hankel矩阵，建立网络节点电压与储能输出功率的关系；其次，利用局部量测数据，在考虑不确定干扰因素以及储能寿命衰减模型的同时，构建数据驱动预测控制下的配电网电压优化框架，实现控制周期内配电网电压的滚动优化；最后，通过IEEE 34节点标准算例与改进的IEEE 123节点算例实验验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：有源配电网数据驱动预测控制储能寿命衰减模型电压控制

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考虑电压跌落差异的有源配电网功率差动保护

电工技术学报 2024年

作者：罗国敏谭颖婕吴梦宇和敬涵唐平舟北京交通大学电气工程学院广西电网有限责任公司

随着大量逆变型分布式电源的接入，配电网的系统结构、潮流方向和运行方式等发生了变化，传统的单端保护显然难以满足需求。差动保护以其优良的选择性和灵敏性在新型配电网中更具优势。然而，对于中低压配电网，分布式电源和负荷多采用... 详细信息

随着大量逆变型分布式电源的接入，配电网的系统结构、潮流方向和运行方式等发生了变化，传统的单端保护显然难以满足需求。差动保护以其优良的选择性和灵敏性在新型配电网中更具优势。然而，对于中低压配电网，分布式电源和负荷多采用T型方式接入线路即T接，这种方式带来的不可观测性破坏了原有的故障特性，使得保护难以兼顾选择性和灵敏性。为解决这一问题，结合分布式电源在低电压穿越期间的输出特性，通过挖掘配电线路两端故障分量正序差动功率的幅值和方向特征，提出了一种故障分量有功功率比幅判据，解决了由T接分支导致的正常不平衡电流与故障电流难以辨识的问题。另外，为了解决低电压跌落故障下故障分量特征不显著的问题，通过两侧电气量较为准确地推断各分支功率来构建功率差动判据，从而提高了保护的灵敏度。并基于原理计算这两个判据的保护范围，提出了相应的配合方法。通过测试验证，该保护能够可靠地识别区内外故障，有效提高了差动保护在含有T接分支的配电网中的适应性。

关键词：有源配电网分布式电源接入电压跌落不可测分支

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数据驱动的有源配电网运行态势智能感知方法

电力建设 2024年第7期45卷 34-53页

作者：于淼闫旻睿万克厅齐冬莲浙江大学电气工程学院杭州市310027

态势感知是保障有源配电网安全、可靠、经济运行的重要方法。随着近年来电力数据采集技术与大数据技术的发展,数据驱动的有源配电网态势感知得到了广泛的研究与应用。文章对数据驱动的有源配电网态势感知问题进行了分析,给出态势感知的... 详细信息

态势感知是保障有源配电网安全、可靠、经济运行的重要方法。随着近年来电力数据采集技术与大数据技术的发展,数据驱动的有源配电网态势感知得到了广泛的研究与应用。文章对数据驱动的有源配电网态势感知问题进行了分析,给出态势感知的整体研究框架,然后从态势觉察、态势理解、态势预测与态势利导4个方面对相关研究进行了综述,并对有源配电网信息物理系统的态势感知研究进行了讨论。最后,针对现有的研究方法进行总结与整理,分析了当前研究的不足与挑战,提出了未来研究的重点与方向。

关键词：有源配电网态势感知数据驱动信息物理系统

基于相位差的小电阻接地有源配电网接地故障保护算法

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电工技术学报 2024年

作者：李君何敏黄守道刘君刘志勇湖南大学电气与信息工程学院威胜信息技术股份有限公司

大规模分布式电源接入小电阻接地系统配电网后，故障电流产生明显变化，采用零序电流保护方法切除单相接地故障将出现误动作。为了解决以上问题，提出基于相电压与零序电流相位差的小电阻接地系统有源配电网接地故障保护算法。通过建立... 详细信息

大规模分布式电源接入小电阻接地系统配电网后，故障电流产生明显变化，采用零序电流保护方法切除单相接地故障将出现误动作。为了解决以上问题，提出基于相电压与零序电流相位差的小电阻接地系统有源配电网接地故障保护算法。通过建立包含多个分布式电源的配电网接地故障电气系统结构与模型，对故障时刻相电压与零序电流相位关系进行理论推导与计算，分析得出不同接地故障位置的相位差区间，根据相位差区间进行接地故障判断与保护。通过仿真验证结果表明，该方法在配电网中性点采用小电阻接地系统时，在多种过渡电阻，不同分布电源接入数量与容量，各类型电缆长度等情况下，负载波动，均能可靠判断接地故障，适用DG中性点经小电阻接地和不接地两种方式。

关键词：有源配电网相电压与零序电流相位差小电阻接地系统单相接地保护