配电变压器是电能供给和需求的交汇点,也是配电网故障、电能质量等不利因素对源网荷储产生影响的集散点,但存在不可控、无故障隔离与穿越能力等缺点,难以实现源网荷储的灵活调控与优化运行。近年来,国内外学者针对柔性可控的混合式配电...配电变压器是电能供给和需求的交汇点,也是配电网故障、电能质量等不利因素对源网荷储产生影响的集散点,但存在不可控、无故障隔离与穿越能力等缺点,难以实现源网荷储的灵活调控与优化运行。近年来,国内外学者针对柔性可控的混合式配电变压器(hybrid distribution transformer,HDT)技术开展了广泛研究,并提出一系列拓扑及控制方法,但未对相关研究工作进行系统地归纳整理与分析总结。为此,该文首先分析面向新能源配电网的HDT应用需求,回顾现有HDT发展历史,对HDT涉及的关键技术,尤其是工频变压器和变流器串并联集成的HDT拓扑结构、装置级和变流器级的控制保护协调技术、工频变压器与变流器集成化及关键部件设计、HDT技术标准化情况等进行梳理和总结。最后,对HDT发展存在的关键制约因素及未来发展方向进行讨论和展望,以期为面向新型配电网的智能配电变压器的发展与研究提供新思路。展开更多
新型配电系统柔性消弧装置及定位技术均需充分挖掘相电流暂态特征来实现选相、选线和故障定位。针对此问题,对新型配电系统单相接地故障相电流暂态分布特性进行分析,提出了一种基于相电流多维时频分布特征差异的新型配电系统单相接地故...新型配电系统柔性消弧装置及定位技术均需充分挖掘相电流暂态特征来实现选相、选线和故障定位。针对此问题,对新型配电系统单相接地故障相电流暂态分布特性进行分析,提出了一种基于相电流多维时频分布特征差异的新型配电系统单相接地故障定位新方法。依据故障相电流故障暂态量与非故障相电流故障暂态量的差异性,通过灰色关联度算法完成故障选相;对各出线始端监测点以及疑似故障馈线分支监测点的相电流暂态波形进行26维多维时频特征的提取,通过经方差优化的t-分布近邻嵌入算法(variance-optimized t-distributed stochastic neighbor embedding,VTSNE)进行筛选和降维,并对处理后的特征数据进行基于密度的有噪空间聚类算法(density-based special clustering of application with noise,DBSCAN)聚类完成故障选线和故障区段定位。该方法在某绿色港口10 kV新型配电系统模型中得到验证,在不同故障初相角、不同过渡电阻等故障场景下均可准确可靠定位故障位置,对采样同步精度及采样频率要求低,易于工程实现。展开更多
为推动新型配电系统成为分布式能源管理、新能源消纳和区域综合能源协同优化等功能于一身的能源互动平台,该文从调度问题出发,首先针对大量分布式资源集群调度问题,论述新型配电系统调度架构,并根据分层分区调度原则从如何分层分区和分...为推动新型配电系统成为分布式能源管理、新能源消纳和区域综合能源协同优化等功能于一身的能源互动平台,该文从调度问题出发,首先针对大量分布式资源集群调度问题,论述新型配电系统调度架构,并根据分层分区调度原则从如何分层分区和分层分区后如何协同两个方面,分别论述分布式资源(distributed energy resource,DER)聚合方法和不同层级、不同区域、不同能源间的协同调度方法;针对优化调度问题,基于系统态势感知和外界风险感知把握全局内外因素进而优化调度;针对调度求解问题,梳理分布式优化求解方法;最后基于数字孪生展望未来调度智能化发展方向,为调度智能化升级提供参考。展开更多
新型配电系统(new distribution system,NDS)“源-荷”多时序不确定性、无功设备稳态/动态多样性,决定了无功配置与运行调节需要联合优化。对此,基于“规划-运行”融合框架开展NDS“源-荷”多时序联合场景下的无功资源优化配置研究。首...新型配电系统(new distribution system,NDS)“源-荷”多时序不确定性、无功设备稳态/动态多样性,决定了无功配置与运行调节需要联合优化。对此,基于“规划-运行”融合框架开展NDS“源-荷”多时序联合场景下的无功资源优化配置研究。首先,基于NDS新形态发展趋势,构建融合大数据分析、多时域运行模拟、综合效益评估的“规划-运行”联合优化框架。然后,基于电容器稳态和DSTATCOM动态无功设备运行特性分析,顺序优化选址定容。基于K-means聚类方法构建“源-荷”多尺度联合时序场景,通过稳态/动态无功设备协调配合深层次挖掘多尺度调节资源,实现NDS分级无功平衡下运行模拟分析。建立NDS无功“规划-运行”评价指标体系开展全环节综合效益评估。最后,以IEEE33节点配网系统为例,开展无功“规划-运行”联合优化仿真分析。结果表明,所提模型具有自适应“源-荷”不确定性多时序联合场景的能力,内嵌多时域运行模拟的规划方案更加全面和贴近实际。展开更多
针对新能源渗透率提升带来的电压稳定风险,同时考虑柔性互联装置逐步在电力系统试点应用的背景,提出一种考虑电压稳定的含智能储能软开关(soft open point with energy storage system integration,E-SOP)配电系统分布式电源双层规划模...针对新能源渗透率提升带来的电压稳定风险,同时考虑柔性互联装置逐步在电力系统试点应用的背景,提出一种考虑电压稳定的含智能储能软开关(soft open point with energy storage system integration,E-SOP)配电系统分布式电源双层规划模型。首先,分析电压稳定指标及E-SOP的作用机理。其次,基于拉丁超立方采样和经K-medoids算法融合的改进同步回代缩减法得到典型概率日场景。然后,建立含E-SOP接入的双层规划模型,上层模型以年综合费用最小为目标,对风电、光伏等设备进行选址定容;下层模型以电压稳定性、网络损耗、平均电压偏移等为目标,实施含E-SOP的有功无功协同优化。最后,采用改进飞蛾扑火算法进行模型求解。经IEEE 33节点配电系统算例分析,其结果表明,该模型能有效提高配电系统的经济性和实时运行的电压稳定性,验证了求解算法的优越性。展开更多
文摘配电变压器是电能供给和需求的交汇点,也是配电网故障、电能质量等不利因素对源网荷储产生影响的集散点,但存在不可控、无故障隔离与穿越能力等缺点,难以实现源网荷储的灵活调控与优化运行。近年来,国内外学者针对柔性可控的混合式配电变压器(hybrid distribution transformer,HDT)技术开展了广泛研究,并提出一系列拓扑及控制方法,但未对相关研究工作进行系统地归纳整理与分析总结。为此,该文首先分析面向新能源配电网的HDT应用需求,回顾现有HDT发展历史,对HDT涉及的关键技术,尤其是工频变压器和变流器串并联集成的HDT拓扑结构、装置级和变流器级的控制保护协调技术、工频变压器与变流器集成化及关键部件设计、HDT技术标准化情况等进行梳理和总结。最后,对HDT发展存在的关键制约因素及未来发展方向进行讨论和展望,以期为面向新型配电网的智能配电变压器的发展与研究提供新思路。
文摘新型配电系统柔性消弧装置及定位技术均需充分挖掘相电流暂态特征来实现选相、选线和故障定位。针对此问题,对新型配电系统单相接地故障相电流暂态分布特性进行分析,提出了一种基于相电流多维时频分布特征差异的新型配电系统单相接地故障定位新方法。依据故障相电流故障暂态量与非故障相电流故障暂态量的差异性,通过灰色关联度算法完成故障选相;对各出线始端监测点以及疑似故障馈线分支监测点的相电流暂态波形进行26维多维时频特征的提取,通过经方差优化的t-分布近邻嵌入算法(variance-optimized t-distributed stochastic neighbor embedding,VTSNE)进行筛选和降维,并对处理后的特征数据进行基于密度的有噪空间聚类算法(density-based special clustering of application with noise,DBSCAN)聚类完成故障选线和故障区段定位。该方法在某绿色港口10 kV新型配电系统模型中得到验证,在不同故障初相角、不同过渡电阻等故障场景下均可准确可靠定位故障位置,对采样同步精度及采样频率要求低,易于工程实现。
文摘为推动新型配电系统成为分布式能源管理、新能源消纳和区域综合能源协同优化等功能于一身的能源互动平台,该文从调度问题出发,首先针对大量分布式资源集群调度问题,论述新型配电系统调度架构,并根据分层分区调度原则从如何分层分区和分层分区后如何协同两个方面,分别论述分布式资源(distributed energy resource,DER)聚合方法和不同层级、不同区域、不同能源间的协同调度方法;针对优化调度问题,基于系统态势感知和外界风险感知把握全局内外因素进而优化调度;针对调度求解问题,梳理分布式优化求解方法;最后基于数字孪生展望未来调度智能化发展方向,为调度智能化升级提供参考。
文摘新型配电系统(new distribution system,NDS)“源-荷”多时序不确定性、无功设备稳态/动态多样性,决定了无功配置与运行调节需要联合优化。对此,基于“规划-运行”融合框架开展NDS“源-荷”多时序联合场景下的无功资源优化配置研究。首先,基于NDS新形态发展趋势,构建融合大数据分析、多时域运行模拟、综合效益评估的“规划-运行”联合优化框架。然后,基于电容器稳态和DSTATCOM动态无功设备运行特性分析,顺序优化选址定容。基于K-means聚类方法构建“源-荷”多尺度联合时序场景,通过稳态/动态无功设备协调配合深层次挖掘多尺度调节资源,实现NDS分级无功平衡下运行模拟分析。建立NDS无功“规划-运行”评价指标体系开展全环节综合效益评估。最后,以IEEE33节点配网系统为例,开展无功“规划-运行”联合优化仿真分析。结果表明,所提模型具有自适应“源-荷”不确定性多时序联合场景的能力,内嵌多时域运行模拟的规划方案更加全面和贴近实际。
文摘针对新能源渗透率提升带来的电压稳定风险,同时考虑柔性互联装置逐步在电力系统试点应用的背景,提出一种考虑电压稳定的含智能储能软开关(soft open point with energy storage system integration,E-SOP)配电系统分布式电源双层规划模型。首先,分析电压稳定指标及E-SOP的作用机理。其次,基于拉丁超立方采样和经K-medoids算法融合的改进同步回代缩减法得到典型概率日场景。然后,建立含E-SOP接入的双层规划模型,上层模型以年综合费用最小为目标,对风电、光伏等设备进行选址定容;下层模型以电压稳定性、网络损耗、平均电压偏移等为目标,实施含E-SOP的有功无功协同优化。最后,采用改进飞蛾扑火算法进行模型求解。经IEEE 33节点配电系统算例分析,其结果表明,该模型能有效提高配电系统的经济性和实时运行的电压稳定性,验证了求解算法的优越性。
