2025, 49(5):1-12. DOI: 10.7500/AEPS20240626005
摘要:基于智能软开关的低压柔性互联技术可以实现台区间的功率互济与灵活转移,从而提升负荷承载与分布式发电消纳能力。然而,受功率周期性变化影响,当前固定式柔性互联方案仅在部分时段作用效果明显,导致台区柔性互联设备利用率较低。为解决上述问题,提出了移动式智能软开关(MSOP)柔性互联理念。首先,根据工程经验,总结现有低压柔性互联技术面临的挑战,从施工条件和MSOP的体积、重量及合解环策略等方面分析了低压台区移动柔性互联的可行性。其次,建立了低压移动柔性互联的成本-效益模型,分析了移动距离、移动次数对移动柔性互联效果的影响,探讨了移动柔性互联的临界条件。在此基础上,总结了移动柔性互联的应用场景。最后,对MSOP在低压配电网柔性互联领域的潜在研究方向进行了展望。
2025, 49(5):13-23. DOI: 10.7500/AEPS20230419009
摘要:基于电力电子设备(PED)的柔性互联装置(FID)能够整合有功功率或无功功率的独立控制、无功功率动态补偿和故障隔离等功能,是实现多台区间潮流柔性互济、负载率均衡和新能源友好并网的有效手段。尽管FID应用潜力巨大,现阶段在其应用于不同场景的组网特性、运行特性、需求特性、典型功能模式等方面缺乏系统性总结与分析。首先,文中对国内外典型柔性互联工程的系统架构、电气参数与运行特点进行了梳理。然后,计及配电网多端柔性互联系统和含有重要交流负荷/新型直流负荷的交直流互联系统特点,归纳了相应的典型应用场景、互联网架形态、典型功能模式、组网方案和运行特性与技术需求。最后,结合中压配电网多台区柔性互联技术应用现状与问题,对系统设计与应用方案、关键设备研发以及系统运行与控制保护多个方面的发展趋势进行了全面的讨论。
2025, 49(5):24-37. DOI: 10.7500/AEPS20240626004
摘要:交通流的时空变化会导致电动汽车充电需求分布发生改变,进而影响配电网电动汽车承载能力。为了精细化考虑交通流的影响,提出了计及交通流的柔性互联配电网(FIDN)电动汽车承载能力计算方法。该方法考虑智能软开关的灵活可调能力,以降低电动汽车规模化接入对配电网的冲击。首先,基于半动态交通流模型,综合考虑多种电动汽车接入模式,建立电动汽车调控模型;其次,计及交通流影响下的电动汽车调控措施,以能够承载的电动汽车数量最大为目标,提出考虑交通流的FIDN电动汽车承载能力计算模型;然后,通过二次凸包络松弛方法、大M法、二阶锥松弛方法等实现模型转化,并提出嵌套收紧松弛算法对模型进行求解,以减小松弛间隙;最后,在改进的标准算例及福建省某实际算例中进行测试分析,验证了所提模型和算法的有效性。
2025, 49(5):38-47. DOI: 10.7500/AEPS20231114003
摘要:柔性互联装置的广泛应用使得主动配电网的运行更加可控和灵活。文中提出一种智能软开关和储能设备的协同规划方案,用于均衡具有源荷不平衡特性的配电网的能量分配,以提高配电网的经济性和可靠性。首先,考虑分布式电源出力的不确定性,采用K-means方法构建典型日场景,并在此基础上,以年综合费用最小为目标函数,建立协同规划模型。然后,通过大M法和二阶锥松弛技术,将原始的非线性非凸模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并采用综合范数的两阶段分布鲁棒模型,寻找在最恶劣场景概率分布下运行成本最低的规划方案,提升规划模型的鲁棒性。最后,采用两个源荷不平衡的IEEE 33节点主动配电网算例验证了所提规划模型的可行性。
2025, 49(5):48-56. DOI: 10.7500/AEPS20240327005
摘要:在基于智能软开关(SOP)的柔性互联配电网中,受到电力电子设备弱馈性和非线性调控特性的影响,电流保护的灵敏性和可靠性无法满足要求。为此,基于探测式保护思想,利用SOP向故障侧注入双频探测信号,建立了由SOP注入信号激励下的单电源系统,进而提出了包含故障距离、过渡电阻和对端系统参数在内的故障距离求解方程。基于故障距离整定动作延时,以反时限动作策略实现配合,设计了柔性互联配电网探测式相间距离保护方案。基于PSCAD开展了仿真验证,并开发了保护装置样机。仿真和硬件在环测试结果证明了所提方案的有效性。相比于传统保护原理,提出的保护方案不受弱馈特性的影响,且克服了经过渡电阻故障时对端系统和分支线引发的电流助增及外汲效应的影响。
2026, 50(1):29-38. DOI: 10.7500/AEPS20241128002
摘要:随着国家“碳达峰·碳中和”目标的推进,分布式电源、复合储能系统的大量接入,使得配电网中包含的元素更丰富,进而让探寻配电网的新架构、新功能具有了更现实的意义。蜂巢状配电网因其高效能量调度和多微电网协同的特性,逐渐成为一种重要的新型配电网架构。文中基于智能基站(IBS)的优化布局,提出精简六边蜂巢配电网(SHHDN)架构。首先,建立基于非直角坐标系(NCCS)的SHHDN结构模型,进而确定IBS选址及其内部储能容量;其次,基于IBS优化后的系统结构,构建了含多IBS的SHHDN调度模型。最后,在一个改进的IEEE 33节点系统和一个改进的97节点系统上进行了仿真验证,结果表明所提方法能够在较少的IBS投资水平下,有效平抑负荷波动和降低网损,促进可再生能源消纳,可为新型配电网的灵活规划与低碳运行提供理论支撑和实际参考。
2026, 50(1):20-28. DOI: 10.7500/AEPS20241210002
摘要:柔性互联是提高配电网运行灵活性的有效方案,其中柔性互联设备是实现配电网功率互济和柔性运行的关键环节。然而,基于全控型电力电子装置的柔性互联设备成本相对较高,适合在配电网关键联络节点部署。为实现配电网的全面柔性化,降低馈线间柔性互联的成本,基于改进型Sen变压器(MST)的新型配电设备,分析刻画配电网柔性互联运行特性。首先,阐述了MST的功率调节机制,推导了馈线间通过MST柔性互联的节点电压限制条件。然后,刻画了MST的有功传输和无功支撑调节范围,分析了所连两侧节点电压变化对MST运行边界的影响。最后,利用中国天津市某10.5 kV实际配电网参数验证分析了MST的调节性能。结果表明,在满足馈线间柔性互联条件下,MST以较小的电力电子设备容量实现更大范围的传输功率调节,支撑配电网柔性化调控。
2026, 50(1):51-60. DOI: 10.7500/AEPS20241225001
摘要:针对中压配电网新能源并网节点柔性互联,提出一种集成光储中压并网的智能软开关(SOP),兼具高效汇集光储资源和改善配电网潮流不均衡分布能力。首先,介绍了光储混合级联SOP(PVBH-SOP)拓扑结构,给出了单级式隔离级联子模块拓扑及其调制策略。其次,建立了PVBH-SOP平均电路模型,分析了其潮流调控原理。然后,给出了PVBH-SOP的3种运行模式,设计了相应控制策略。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了一套10 kV/2 MW的PVBH-SOP系统,验证了所提PVBH-SOP拓扑与控制策略的有效性。
2026, 50(1):39-50. DOI: 10.7500/AEPS20250506002
摘要:随着光伏在配电网中渗透率的不断提高,基于智能软开关(SOP)与分段/联络开关协同的动态重构方法已成为保障配电网安全稳定运行的重要技术途径。然而,线路的电热耦合特性往往在动态重构过程中被忽略,导致电阻计算误差引起重构结果偏差,进而影响电网安全经济运行。为此,文中提出一种计及线路电热耦合特性的含SOP配电网鲁棒强化学习动态重构方法。首先,为缓解因恒定线路电阻假设而导致的系统建模误差,建立了考虑线路电热耦合的含SOP配电网动态重构模型。其次,将原优化问题转化为马尔可夫决策过程,并基于一阶仿射多项式构建奖励函数,用于评估光伏及负荷波动带来的运行风险,从而增强决策的鲁棒性。在此基础上,提出了基于置信度动作选择和动作网络参数鲁棒更新机制的鲁棒深度强化学习算法,以实现鲁棒优化策略的有效学习。最后,在IEEE 34节点和123节点系统上进行仿真测试。结果表明,较传统建模方法,所提方法能更好地捕捉线路电阻动态变化,提高决策可靠性,并在光伏发电及负荷短期波动条件下,有效降低系统运行成本与运行风险。
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