Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Отказоустойчивость распределительной сети среднего напряжения

И. И. Голуб, О. Н. Войтов, Л. В. Семенова, Е. В. Болоев, Е. В. Карпова

Аннотация


Решается проблема использования реконфигурации и дополнительных источников активной или реактивной мощности для повышения отказоустойчивости распределительной сети среднего напряжения после отказов в ней связей с секционными или с фидерными выключателями, объединяющими фидеры с одним и тем же или разными источниками питания. Наибольший эффект при восстановлении питания после отказов может быть получен, если конфигурация сети до отказа близка к оптимальной по критерию минимизации потерь мощности. Алгоритм оптимальной реконфигурации использует методы теории графов для построения на графе сети максимального покрывающего дерева и определения на его основе информации о составе ветвей и хордах независимых контуров, необходимой для восстановления питания после отказов. Если после восстановления питания не выполняются ограничения на напряжения, то определяются способы введения напряжений в допустимые пределы. Такими способами являются: повышение напряжений в узлах питания фидеров; повторная реконфигурация с перераспределением части или всех узлов фидера между смежными фидерами, усиление слабых мест, установка дополнительных источников активной и реактивной мощности. Минимизация мощности дополнительных источников осуществляется с использованием процедуры смешанного целочисленного линейного программирования, а их установка проводится в сенсорных узлах, определяемых методами спектрального или сингулярного анализа, как для исходной конфигурации сети, так и конфигурации, полученной после восстановления электроснабжения. Предлагаемые методы повышения отказоустойчивости иллюстрируются на примере реальной городской распределительной сети.

Ключевые слова


распределительная сеть, отказоустойчивость, реконфигурация, отказы связей, восстановление электроснабжения, спектральный и сингулярный анализ, источники активной и реактивной мощности

Полный текст:

PDF

Литература


Shi Q. Network reconfiguration and distributed energy resource scheduling for improved distribution system resilience / Q. Shi, F. Li, M. Olama, J. Dong, Y. Xue, M. Starke, C. Winstead, T. Kuruganti // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2021. Vol. 124. Is. 1. 10635. P. 1 – 10.

Ma S. Resilience Enhancement of Distribution Grids Against Extreme Weather Events / S. Ma, L. Su, Z. Wang, G. Guo // IEEE Transactions on Power Systems. 2018. Vol. 33. No. 5. Р. 4842 – 4853.

Agrawal P. Resiliency in active distribution systems via network reconfiguration / P. Agrawal, N. Kanwar, N. Gupta, N. Niazi, A. Swarnkar // Sustainable Energy, Grids and Networks. 2021. Vol. 26. P. 1 – 11. DOI: 10.1016/j.segan.2021.100434.

Sekhavatmanesh H., Cherkaoui R. Analytical Approach for Active Distribution Network Restoration Including Optimal Voltage Regulation // IEEE Transactions on Power Systems. 2019. Vol. 34. No. 3. P. 1716 – 1728.

Kavousi-Fard A., Niknam T., Khooban M. H. Intelligent stochastic framework to solve the reconfiguration problem from the reliability view // IET Science, Measurement & Technology. 2014. Vol. 8. No. 5. P. 245 – 259.

Carreno E. M., Romero R., Padilha-Feltrin A. An efficient codification to solve distribution network reconfiguration for loss reduction problem // IEEE Transaction Power System. 2008. Vol. 23. No. 4. P. 1542 – 1551.

Golub I. Method of Distribution Network Reconfiguration at Daily Operation Scheduling / I. Golub, O. Voitov, L. Semenova, E. Boloev // Acta Energetica, 2017. Vol. 31. No. 2. P. 57 – 62.

Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. — М.: Мир, 1981. — 333 с.

Хэпп Х. Диакоптика и электрические сети. — М.: Мир, 1974. — 344 с.

Golub I. Reconfiguration of Primary Distribution Network with Several Independent Power Sources / I. Golub, O. Voitov, E. Boloev, L. Semenova // IFAC-PapersOnLine. 2019. Vol. 52. No. 4. P. 437 – 442. DOI: 10.1016/j.ifacol.2019.08.249.

Войтов О. Н. Анализ и оптимизация установившихся режимов систем энергетики // Системные исследования в энергетике: ретроспектива научных направлений СЭИ-ИСЭМ; отв. ред. Н. И. Воропай. — Новосибирск: Наука, 2010. C. 324 – 346.

Gamm A. Solving Several Problems of Power Systems Using Spectral and Singular Analyses / A. Gamm, I. Golub, Z. Styczynski, A. Bachry // IEEE Transaction Power System. 2005. Vol. 20. No. 1, P. 138 – 148.

Gamm A. Z., Golub I. The problem of weak places in electric power systems // International Conference Electrical Power Engineering Power Technology. 1995. Stockholm, Sweden. P. 542 – 546.

Nemhauser G. L., Wolsey L. A. Integer and Combinatorial Optimization. A Wiley-Interscience Publication, 1999. — 772 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.49.99.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: