- 唐巍;
<正>大力发展分布式光伏是落实“双碳”目标、国家能源转型及新型电力系统战略的重要举措。当前，分布式光伏高比例接入配电网，一方面配电网面临潮流反送、过电压、设备过载、高网损、三相不平衡等问题；另一方面，配电网中电动汽车、储能、电力电子设备等柔性资源也日益增多，配电网运行方式将逐步由“源随荷动”转变为“荷随源动”“源-网-荷-储互动”。源-网-荷-储协同优化技术能够显著提升分布式光伏消纳水平、促进碳减排、降低配电网运行风险及提升配电网建设改造投资的经济性，已成为当前配用电领域研究的前沿和热点。
2023年03期 v.40;No.268 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K] - 唐巍;
<正>大力发展分布式光伏是落实“双碳”目标、国家能源转型及新型电力系统战略的重要举措。当前，分布式光伏高比例接入配电网，一方面配电网面临潮流反送、过电压、设备过载、高网损、三相不平衡等问题；另一方面，配电网中电动汽车、储能、电力电子设备等柔性资源也日益增多，配电网运行方式将逐步由“源随荷动”转变为“荷随源动”“源-网-荷-储互动”。源-网-荷-储协同优化技术能够显著提升分布式光伏消纳水平、促进碳减排、降低配电网运行风险及提升配电网建设改造投资的经济性，已成为当前配用电领域研究的前沿和热点。
2023年03期 v.40;No.268 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K] - 丁浩然;张博;唐巍;张璐;范闻博;
分布式光伏接入规模日益增长导致配电台区面临安全运行风险，挖掘配电台区多种柔性资源调控潜力并实现协同优化是消纳分布式光伏的重要手段。针对高比例光伏并网对配电台区安全运行的影响，分析了光伏逆变器、静止无功发生器、电动汽车和储能设备的调控潜力；提出了包含电压偏差指标、变压器负载率、线路负载率、弃光率和光伏消纳率的配电台区光伏消纳能力评估指标；建立了计及多种柔性资源调控潜力的源-网-荷-储协同优化模型，并基于粒子群算法进行求解，根据优化运行数据计算配电台区分布式光伏消纳能力。算例仿真结果表明，通过源-网-荷-储协同优化能够有效提升配电台区分布式光伏消纳能力，所提模型和方法可为配电台区光伏消纳能力评估提供理论依据。
2023年03期 v.40;No.268 2-8+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] - 丁浩然;张博;唐巍;张璐;范闻博;
分布式光伏接入规模日益增长导致配电台区面临安全运行风险，挖掘配电台区多种柔性资源调控潜力并实现协同优化是消纳分布式光伏的重要手段。针对高比例光伏并网对配电台区安全运行的影响，分析了光伏逆变器、静止无功发生器、电动汽车和储能设备的调控潜力；提出了包含电压偏差指标、变压器负载率、线路负载率、弃光率和光伏消纳率的配电台区光伏消纳能力评估指标；建立了计及多种柔性资源调控潜力的源-网-荷-储协同优化模型，并基于粒子群算法进行求解，根据优化运行数据计算配电台区分布式光伏消纳能力。算例仿真结果表明，通过源-网-荷-储协同优化能够有效提升配电台区分布式光伏消纳能力，所提模型和方法可为配电台区光伏消纳能力评估提供理论依据。
2023年03期 v.40;No.268 2-8+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] - 陈天阳;谭煌;于海波;
低压分布式光伏的大量接入对配电网潮流分布产生影响，使得传统的低压配电网线损计算方法不再适用。考虑低压配电网拓扑与参数未知的情况，提出了一种基于光伏消纳范围识别的配电台区线损计算方法，将有源配电台区拆分为多个无源配电台区分别进行线损计算。首先，通过电压降落分析法和光伏出力时刻相关系数法，将消纳范围划分转化为多约束条件下的线性规划问题；然后，利用遗传算法确定消纳用户，实现光伏消纳范围识别；最后，分别对多个无源配电台区进行线损计算。通过实际配电台区进行仿真分析，识别出消纳用户均分布在光伏用户周围且处于潮流下游，光伏消纳识别模型与潮流法得到的线损率平均绝对误差较小，验证了光伏消纳识别模型的准确性。
2023年03期 v.40;No.268 9-15+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K] - 陈天阳;谭煌;于海波;
低压分布式光伏的大量接入对配电网潮流分布产生影响，使得传统的低压配电网线损计算方法不再适用。考虑低压配电网拓扑与参数未知的情况，提出了一种基于光伏消纳范围识别的配电台区线损计算方法，将有源配电台区拆分为多个无源配电台区分别进行线损计算。首先，通过电压降落分析法和光伏出力时刻相关系数法，将消纳范围划分转化为多约束条件下的线性规划问题；然后，利用遗传算法确定消纳用户，实现光伏消纳范围识别；最后，分别对多个无源配电台区进行线损计算。通过实际配电台区进行仿真分析，识别出消纳用户均分布在光伏用户周围且处于潮流下游，光伏消纳识别模型与潮流法得到的线损率平均绝对误差较小，验证了光伏消纳识别模型的准确性。
2023年03期 v.40;No.268 9-15+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K] - 刘思贤;王琳;李光肖;吴东;
配电网中低压设备分布散、体量大、变化快，部分源端数据不统一，导致配电网网格化规划收资难度大，当前对计及新型源荷接入的配电网网格化收资和规划方法方面的研究不充分。分析了新型源荷接入对网格化配电网规划的影响，应用“网上电网”系统进行供电网格规划收资和薄弱环节识别；提出了考虑新型源荷接入的供电网格和供电单元的改进划分方法；构建了考虑网格化区域自治的新型源荷配电网多目标协调规划模型。规划实例验证了基于“网上电网”系统的配电网网格化收资方法能够有效提高收资效率，网格化规划模型可以综合提升新型源荷配电网的可靠性和经济性。
2023年03期 v.40;No.268 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] - 刘思贤;王琳;李光肖;吴东;
配电网中低压设备分布散、体量大、变化快，部分源端数据不统一，导致配电网网格化规划收资难度大，当前对计及新型源荷接入的配电网网格化收资和规划方法方面的研究不充分。分析了新型源荷接入对网格化配电网规划的影响，应用“网上电网”系统进行供电网格规划收资和薄弱环节识别；提出了考虑新型源荷接入的供电网格和供电单元的改进划分方法；构建了考虑网格化区域自治的新型源荷配电网多目标协调规划模型。规划实例验证了基于“网上电网”系统的配电网网格化收资方法能够有效提高收资效率，网格化规划模型可以综合提升新型源荷配电网的可靠性和经济性。
2023年03期 v.40;No.268 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] - 钟振芳;赵睿;孟庆伟;
远海油气平台普遍采用汽轮发电机供电方式，存在成本高、燃机效率低、碳排放高等问题。针对以上问题，采用光伏与燃机混合的方式给远海油田进行供电。考虑冬、夏两季光伏出力与负荷的典型运行场景，以年发电成本与碳排放成本总和最小、网损最低分别作为上层和下层目标函数，将光伏发电接入带来的安全性问题等作为约束条件，建立了光伏与燃机混合远海油气平台供电系统的双层规划模型，采用粒子群算法对下层规划模型进行求解，采用二进制遗传算法对上层规划模型进行求解。以我国某远海油田电力系统为算例进行仿真分析，结果表明采用光伏与燃机混合供电方式能够显著降低远海油气平台的年发电成本与碳排放量，具有较大的经济和环保效益。
2023年03期 v.40;No.268 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1857K] - 钟振芳;赵睿;孟庆伟;
远海油气平台普遍采用汽轮发电机供电方式，存在成本高、燃机效率低、碳排放高等问题。针对以上问题，采用光伏与燃机混合的方式给远海油田进行供电。考虑冬、夏两季光伏出力与负荷的典型运行场景，以年发电成本与碳排放成本总和最小、网损最低分别作为上层和下层目标函数，将光伏发电接入带来的安全性问题等作为约束条件，建立了光伏与燃机混合远海油气平台供电系统的双层规划模型，采用粒子群算法对下层规划模型进行求解，采用二进制遗传算法对上层规划模型进行求解。以我国某远海油田电力系统为算例进行仿真分析，结果表明采用光伏与燃机混合供电方式能够显著降低远海油气平台的年发电成本与碳排放量，具有较大的经济和环保效益。
2023年03期 v.40;No.268 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1857K] - 耿光飞;孙亚洲;牛潇昆;
在碳达峰、碳中和的战略目标下，随着光伏等分布式能源广泛应用，储能系统的需求也急剧增加，而用户在安装储能时势必会对碳排放产生影响。首先，基于用户用电行为的差异性，建立了用户侧共享储能双层优化配置模型，上层以多用户的年综合成本最低为目标函数，优化用户预计加装的共享储能容量和功率；下层优化模型以日运行调度成本最小为目标函数，优化共享储能充放电策略。接着，建立用户碳排放成本数学模型。然后，采用该模型求解方法，一阶段使用Yalmip求解器求解共享储能的最优配置结果，二阶段计算碳排放成本，研究共享储能配置结果对碳排放的影响。最后，通过算例分析与各用户单独配置储能进行对比，验证了所提共享储能优化配置模型和充放电策略的有效性，说明了用户配置共享储能利用峰谷价差进行套利时，碳排放成本增加。
2023年03期 v.40;No.268 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K] - 耿光飞;孙亚洲;牛潇昆;
在碳达峰、碳中和的战略目标下，随着光伏等分布式能源广泛应用，储能系统的需求也急剧增加，而用户在安装储能时势必会对碳排放产生影响。首先，基于用户用电行为的差异性，建立了用户侧共享储能双层优化配置模型，上层以多用户的年综合成本最低为目标函数，优化用户预计加装的共享储能容量和功率；下层优化模型以日运行调度成本最小为目标函数，优化共享储能充放电策略。接着，建立用户碳排放成本数学模型。然后，采用该模型求解方法，一阶段使用Yalmip求解器求解共享储能的最优配置结果，二阶段计算碳排放成本，研究共享储能配置结果对碳排放的影响。最后，通过算例分析与各用户单独配置储能进行对比，验证了所提共享储能优化配置模型和充放电策略的有效性，说明了用户配置共享储能利用峰谷价差进行套利时，碳排放成本增加。
2023年03期 v.40;No.268 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K] - 王扬;蔡永翔;付宇;文贤馗;陈青;肖小兵;周念成;
随着大量分布式光伏接入低压配电网，配电台区过电压、三相电流不平衡等问题逐步凸显出来，给电网设备及用户电器带来了更高的运行风险。低压交直流混合配电网具有灵活的负荷转移和调节能力，能有效改善分布式光伏潮流反送时造成的过电压问题，同时通过交直流变换设备对三相不平衡电流进行补偿。通过对分布式光伏配电台区建设低压交直流混合配电示范工程中的方案选择、建设要点、工程成效等方面开展分析，总结了低压交直流混合配电示范工程的运行效果，分享了示范工程建设及运行维护的经验。最后通过分布式光伏配电台区工程投运前后的数据对比，验证了所采用的低压交直流混合配电技术应对过电压及三相不平衡问题的有效性。
2023年03期 v.40;No.268 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K] - 王扬;蔡永翔;付宇;文贤馗;陈青;肖小兵;周念成;
随着大量分布式光伏接入低压配电网，配电台区过电压、三相电流不平衡等问题逐步凸显出来，给电网设备及用户电器带来了更高的运行风险。低压交直流混合配电网具有灵活的负荷转移和调节能力，能有效改善分布式光伏潮流反送时造成的过电压问题，同时通过交直流变换设备对三相不平衡电流进行补偿。通过对分布式光伏配电台区建设低压交直流混合配电示范工程中的方案选择、建设要点、工程成效等方面开展分析，总结了低压交直流混合配电示范工程的运行效果，分享了示范工程建设及运行维护的经验。最后通过分布式光伏配电台区工程投运前后的数据对比，验证了所采用的低压交直流混合配电技术应对过电压及三相不平衡问题的有效性。
2023年03期 v.40;No.268 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K]
- 梁振锋;伍美娟;陈阳;王晓卫;潘忠美;
针对配电混合线路无法确定是否投入重合闸的问题，提出一种基于故障指示器（fault current indicator,FCI）的配电混合线路自适应重合闸方法。首先，分析了架空线–电缆、架空线–电缆–架空线等不同类型混合线路发生故障时的FCI告警指示，并据此实现故障区段的判别，若故障位于架空线则开放重合闸，若故障位于电缆则闭锁重合闸。其次，给出了FCI的安装原则，即在混合线路的架空线上靠近线缆连接点处安装FCI。然后，分析了采用过电流动作法和自适应负荷电流过流突变法2种检测方法的FCI性能，通过对比，选取采用过电流动作法的FCI。最后，利用PSCAD搭建了配电网模型，故障仿真结果表明该方法可有效判别故障区段，不受故障位置的影响，能够实现自适应故障区段重合闸。
2023年03期 v.40;No.268 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2367K] - 梁振锋;伍美娟;陈阳;王晓卫;潘忠美;
针对配电混合线路无法确定是否投入重合闸的问题，提出一种基于故障指示器（fault current indicator,FCI）的配电混合线路自适应重合闸方法。首先，分析了架空线–电缆、架空线–电缆–架空线等不同类型混合线路发生故障时的FCI告警指示，并据此实现故障区段的判别，若故障位于架空线则开放重合闸，若故障位于电缆则闭锁重合闸。其次，给出了FCI的安装原则，即在混合线路的架空线上靠近线缆连接点处安装FCI。然后，分析了采用过电流动作法和自适应负荷电流过流突变法2种检测方法的FCI性能，通过对比，选取采用过电流动作法的FCI。最后，利用PSCAD搭建了配电网模型，故障仿真结果表明该方法可有效判别故障区段，不受故障位置的影响，能够实现自适应故障区段重合闸。
2023年03期 v.40;No.268 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2367K] - 郭伯森;李天友;王连辉;黄超艺;
近年来，因森林火灾（山火）引发电力线路故障事件时有发生，给电力系统造成严重影响。针对输电网的山火故障机理分析已有不少的研究成果，而针对配电网的则较少。为了填补现有的中压配电线路山火风险评估方法的缺失，以及传统评估方法中仅围绕气象因素，导致风险指标过于单一的问题，以福建电网的运维数据为基础，提出一种基于层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）的10 kV配电线路山火故障预警辨识模型。从故障可能性与严重性两大方面划分层次结构深度剖析，结合专家经验展开判断矩阵的构造并对矩阵进行一致性检验，计算得到各影响因子的权重值，赋以专家系统加权运算得到最终风险得分，最后通过实际案例进行验证。研究成果可对山火故障进行预警并提供合理的应对措施，同时为后续的事故调查、事故责任划分提供辅助参考。
2023年03期 v.40;No.268 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2249K] - 郭伯森;李天友;王连辉;黄超艺;
近年来，因森林火灾（山火）引发电力线路故障事件时有发生，给电力系统造成严重影响。针对输电网的山火故障机理分析已有不少的研究成果，而针对配电网的则较少。为了填补现有的中压配电线路山火风险评估方法的缺失，以及传统评估方法中仅围绕气象因素，导致风险指标过于单一的问题，以福建电网的运维数据为基础，提出一种基于层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）的10 kV配电线路山火故障预警辨识模型。从故障可能性与严重性两大方面划分层次结构深度剖析，结合专家经验展开判断矩阵的构造并对矩阵进行一致性检验，计算得到各影响因子的权重值，赋以专家系统加权运算得到最终风险得分，最后通过实际案例进行验证。研究成果可对山火故障进行预警并提供合理的应对措施，同时为后续的事故调查、事故责任划分提供辅助参考。
2023年03期 v.40;No.268 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2249K] - 沙立成;樊亮;赵昕辰;陈正;宋佳翰;
为进一步提高调控运行人员对电网故障综合处置能力和效率，解决故障处置时效性差，故障影响无可视化展示等问题，亟须开发一套电网一体化故障处置辅助决策系统。借助调控云等原有的电网资源和技术平台开展电网一体化故障处置辅助决策系统的开发及应用研究，通过综合接入电网故障处置不同子系统的资源，实现故障智能研判和事件化处理、综合信息可视化展示等辅助决策功能，可供调控人员一键式快速访问故障处置所需要信息，提升故障处置效率，保障电网安全稳定可靠运行。
2023年03期 v.40;No.268 63-70+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2193K] - 沙立成;樊亮;赵昕辰;陈正;宋佳翰;
为进一步提高调控运行人员对电网故障综合处置能力和效率，解决故障处置时效性差，故障影响无可视化展示等问题，亟须开发一套电网一体化故障处置辅助决策系统。借助调控云等原有的电网资源和技术平台开展电网一体化故障处置辅助决策系统的开发及应用研究，通过综合接入电网故障处置不同子系统的资源，实现故障智能研判和事件化处理、综合信息可视化展示等辅助决策功能，可供调控人员一键式快速访问故障处置所需要信息，提升故障处置效率，保障电网安全稳定可靠运行。
2023年03期 v.40;No.268 63-70+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2193K]