微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划研究

传统配电网网架规划目标单一,导致规划效果不理想且费用较高,提出引入微电网的分布式电源配网网架多目标规划方法。构建选址优化模型实现对配电网电源的规划,规划配电网内部自设设备故障、外部环境故障、设备过负荷以及反向潮流四项因素引起的故障。通过建立配电网最低年投资运行成本目标函数,构建配电网网架规划模型,实现微电网运行域分布式电源配网网架的多目标规划。实验结果表明,微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划方法,可以提高配电网运行的可靠性和经济性,优化后的网架结构具有较高的实际工程参考意义。     

基于向量序优化的含分布式电源的配电网规划

分布式发电的快速发展以及用户对电能质量的要求愈发严格,为分布式电源接入下的配电网规划带来了新挑战。提出了一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划方法。首先构建考虑电压质量和投资成本的配电网分布式电源规划模型;然后引入序优化理论与帕累托博弈方法,在电压质量与投资费用的博弈过程中对规划方案进行排序分层;最终借助线性隶属度函数在帕累托前沿中求得折衷最优解,并以Matpower Case 30节点的配电网系统为算例进行仿真验证。结果表明,文中方法可以实现电压质量和投资成本的统筹协调,能够在提升规划方案经济性的同时保证系统的电压水平。     

区域能源规划中站网布置优化设计方法研究与应用

为解决区域能源规划中能源站选址和管网规划的耦合问题,从整体规划角度出发,基于城市规划的功能地块分布特点和用户负荷特性,构建了区域分布式能源系统(Regional Distributed Energy System,RDES)的"站—网"一体化布局模型。提出了基于最小生成树思想的布网选址算法,在遍历解集空间中所有可行解基础上得到确定的最优解,确定了区域内最优的能源站数量、站址和容量以及能源站至负荷点输送管网的最优路径。最后,通过实际工程案例验证了所构建站网布局模型与布网选址的可行性与合理性,为区域能源规划的站网规划提供了理论参考。     

考虑用户电能质量需求的分布式电源配置规划

合理选择分布式电源的接入位置和容量,可为配电网提供更多的供电形式、减少电网投资,因此提出了考虑用户电能质量需求的分布式电源的配置规划方法。引入用户满意度指标来衡量敏感用户的电能质量需求,充分发挥分布式电源接入对电压暂降的抑制作用;在此基础上,构建综合考虑分布式电源经济性及用户满意度的配置规划模型;为提高算法求解的精度和速度,采用改进的布谷鸟算法求解模型;最后,构建算例验证了规划模型的有效性。研究成果可用于指导分布式电源的配置规划。     

基于萤火虫优化算法的主动配电网广义电源规划模型

为进一步降低配电网系统网损、提高系统运行电压水平,将广义电源的有功和无功功率作为控制变量,考虑分布式电源出力随机波动特性对配电网广义电源优化配置的影响,从而合理规划广义电源接入,构建同时考虑配电网运行安全性和经济性的多目标无功优化规划模型,利用萤火虫优化算法解决广义电源优化规划问题,并通过改进的IEEE-33节点系统验证了所提模型和算法的可行性和优越性。     

Optimal distributed energy resources planning in a competitive electricity market: Multiobjective optimization and probabilistic design

This paper presents a probabilistic multiobjective framework for optimal distributed energy resources (DERs) planning in the distribution electricity networks. The proposed model is from the distribution company (DISCO) viewpoint. The projected formulation is based on nonlinear programming (NLP) computation. The proposed design attempts to achieve a trade-off between minimizing the monetary cost and minimizing the emission of pollutants in presence of the electrical load as well as electricity market prices uncertainties. The monetary cost objective function consists of distributed generation (DG) investment and operation cost, payment toward loss compensation as well as payment for purchased power from the network. A hybrid fuzzy C-mean/Monte-Carlo simulation (FCM/MCS) model is used for scenario based modeling of the electricity prices and a combined roulette-wheel/Monte-Carlo simulation (RW/MCS) model is used for generation of the load scenarios. The proposed planning model considers six different types of DERs including wind turbine, photovoltaic, fuel cell, micro turbine, gas turbine and diesel engine. In order to demonstrate the performance of the proposed methodology, it is applied to a primary distribution network and using a fuzzified decision making approach, the best compromised solution among the Pareto optimal solutions is found.     

A distribution network expansion planning model considering distributed generation options and techo-economical issues

This paper presents a dynamic multi-objective model for distribution network expansion, considering the distributed generations as non-wire solutions. The proposed model simultaneously optimizes two objectives namely, total costs and technical constraint satisfaction by finding the optimal schemes of sizing, placement and specially the dynamics (i.e., timing) of investments on DG units and/or network reinforcements over the planning period. An efficient heuristic search method is proposed to find non-dominated solutions of the formulated problem and a fuzzy satisfying method is used to choose the final solution. The effectiveness of the proposed model and search method are assessed and demonstrated by various studies on an actual distribution network.     

考虑负荷动态特性的多阶段光储协调规划研究

高渗透分布式光伏（DPV）配电网中,对电池储能系统（BESS）规划研究主要基于给定的负荷和DPV,以BESS降低DPV波动对电网造成的负面影响,较少考虑负荷增长和分布（LID）。针对该问题,提出以短期规划经济目标为基础,结合负荷动态增长和随机分布特性,储能和光伏的时序互补性,构建多阶段规划指标体系,并提出不同阶段的规划策略,从而实现BESS和DPV的多阶段协调规划。最后对10 kV 36节点配电网进行仿真,其结果表明,DPV和BESS协调规划能有效降低两者配置容量;且LID在DPV和BESS协调规划中起关键作用。     

基于E-C-K-均值聚类和SOP优化的分布式电源双层规划

在含智能软开关(SOP)的配电网中针对分布式电源(DG)提出一种双层优化配置模型.上层以运营商年收益最大为目标求解DG安装的位置和容量,下层通过对SOP进行约束使网络运行性能最优,考虑到负荷和分布式电源输出的时间序列特征,设计一种新的E-C-K-means聚类算法对四季场景下的风速和辐照度进行聚类,得到典型场景日曲线....     

新型负荷接入环境下的配电网分布式电源规划

随着电动汽车以及储能技术的不断成熟,电动汽车及储能设备等新型负荷的不确定性给分布式电源接入配电网的规划工作带来了新的挑战。基于机会约束,建立了一种考虑新型负荷特性的配电网分布式电源规划模型,该模型既包括电动汽车与储能设备等新型负荷,也包括分布式风电、光伏发电等典型分布式电源,并应用概率潮流和遗传算法对模型进行求解。对IEEE33节点测试系统的测试结果表明,接入新型负荷后系统不确定性增强、总体收益有所下降,验证了所建立的电源规划模型处理负荷及分布式电源不确定性问题的可行性。     

基于博弈论的增量配电网分布式光伏建设场地资源分配策略

合理规划建设增量配电网内分布式光伏可有效提高增量配电网可再生能源消纳能力,为更好地实现该目的,提出一种基于博弈论的分布式光伏建设场地资源分配策略。首先阐述场地资源分配博弈思路,然后分别建立投资商和用户的效益函数模型,分析投资商和用户作为参与主体的博弈传递关系和博弈行为,在此基础上建立投资商与用户的动态博弈模型,最后应用粒子群优化算法和迭代算法求解上述模型,算例表明所提方法的合理性和有效性,该方法有利于增量配电网可再生能源消纳。     

输配电协调的网架规划方法

为使输电网规划与配电网规划互相协调、提高电网整体供电可靠性和投资效益,提出了输配电协调的网架规划方法。在传统网架规划模型的基础上,在输电网规划模型中引入配电网转供需求约束和输电网可靠率约束;在配电网规划模型中引入输电网N-2转供需求约束和线路平均负载率约束。并采用自适应搜索离散萤火虫算法求解输配电网网架规划模型,最后以华东某地区输配电网规划作为算例进行方案对比。结果表明,所提方法可行、有效,能提高电网规划的可靠性和投资效益。     

计及谐波指标影响的含分布式电源配电网多目标规划

以分布式电源给配电网带来的电能质量管理问题为研究对象,通过一种考虑谐波指标影响的配电网多目标规划方法,对分布式电源接入配电网的网损和节点谐波阻抗矩阵进行分析;然后以最小网络损耗指标和最大谐波管理指标为目标,通过构造隶属度函数,将多目标优化问题转化为对优化结果的满意度;最后采用乌鸦搜索算法进行求解,并通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析验证所提方法的有效性。     

利用需求侧资源降低配电网脆弱性的优化方法研究

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值.为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型.该模型在充分考虑不同电网故障场景的基础上,以系统投资成本和失负荷运行成本之和最小化为目标,同时考虑用户用能、系统运行等约...     

基于蚁群算法的多类型分布式电源优化配置

鉴于不同类型分布式电源接入配电网的位置及注入容量对系统潮流分布的影响,主要体现在能源的梯级利用率、电网规划成本、供电可靠性和电能质量等方面,在配电网规划建设期间建立各种分布式电源(DG)的出力模型,综合考虑需求侧的经济利益,建立以用户侧的投资运行成本和网络损耗费用最小为优化目标的函数,采用蚁群算法对函数进行求解得到优化的位置和容量。算例分析表明,该方法可以得到较为合理的方案,并可有效降低系统网损、节点电压偏差,提高需求侧的经济效益和电能质量。     

基于混沌自适应人工鱼群算法的含家庭储能配电网快速重构方法

针对分布式电源接入配电网具有波动性和随机性的特点,提出一种基于混沌自适应人工鱼群算法的含分布式电源配电网快速化重构方法。在风电、光伏和家用储能的数学模型和节点划分基础上,以电网网损、开关次数以及失电负荷成本最小为目标函数,建立基于多目标优化的含分布式电源配电网的优化重构模型。利用混沌自适应人工鱼群算法对模型进行求解,通过对鱼群的混沌初始化和自适应动态调整步长参数,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。根据电化学储能系统出力特性划分配电网网架重构的典型工作场景,通过含分布式电源的IEEE 33节点测试系统仿真实例验证了该文方法的有效性。仿真结果表明,与单独考虑电网网损成本相比,由该文方法得到的配电网优化重构成本降低了50%以上,优化重构时间均小于0.9 s,实现了含分布式电源配电网的快速自愈。     

含分布式能源区域电网月最大净负荷概率预测

负荷预测在电网规划和运行中十分重要,大规模分布式能源接入电网参与能量交换,可使电网用户优化其用电模式,但造成区域电网月最大净负荷特性发生根本性改变,增加了月最大净负荷预测的不确定性。为此,结合BP神经网络算法与分位数回归模型,构建了区域电网月最大净负荷的非线性概率预测模型;并利用核密度估计算法计算得到了月最大净负荷概率预测分布曲线;最后,以上海某含分布式能源区域电网为例,验证了该方法的可行性与可靠性。结果表明,该方法可准确刻画月最大净负荷波动特性,为电网规划与负荷管理提供依据。     

含可响应分布式电源的智慧能源配网多目标优化调度

分布式电源增加了配电网的灵活性,但同时也给配网调度带来一定挑战。文章针对含有可响应分布式电源的配网多目标优化调度进行研究。首先分析了居民智慧能源的特征以及居民用户、分布式电源、运行商三者的关系;然后考虑了分布式电源的不确定性,建立了风机和光伏的出力模型,从经济性、环保和配网可靠性角度建立了居民智慧能源配网多目标调度优化模型;针对配网负荷多样化的特点,提出了负荷因数模型,计及到多目标优化模型中;最后利用决策算法求解该模型,并在IEEE33节点系统中进行仿真,说明了所提模型和算法的有效性。     

计及独立发电商利益的分布式电源规划及决策

针对配电公司与独立发电商共同参与下的分布式电源规划与决策问题,基于成本效益分析、DG出力和负荷时序特性,建立了以多个独立发电商收益净现值最大为目标的分布式电源多目标规划模型,应用改进非支配排序遗传算法求解得到Pareto最优解集;以网损、电压质量和延缓网络更新作为决策指标,结合配电公司偏好和数据客观信息,利用基于变异系数法和AHP法的组合赋权法确定指标权重,对Pareto最优解集进行Vague集多属性决策分析,选取出最利于改善配电网技术性能的分布式电源规划方案。并以BaranWu 33节点配电系统验证了该模型和算法的有效性。     

Energy station and distribution network collaborative planning of integrated energy system based on operation optimization and demand response

In the energy station and distribution network collaborative planning of integrated energy system (IES), it is difficult to consider station and network interaction in IES operation at the same time. For resolving this problem, the model and solution of planning and operation alternative optimization are proposed considering multiagent interest balance. First, the three-stage optimization framework and model of station and network planning of IES are proposed based on the operation scheduling of IES and the response of energy station and users as different subjects, aiming at optimization of station and network cost-effectiveness, respectively. Second, the distribution network simplification method is proposed based on topological equivalence principle. The topological structure characteristics of distribution network is analyzed, the rapid generation strategy of single tie line network based on broken circle method is proposed, and then an encoding/decoding scheme is proposed based on particle swarm optimization algorithm. Third, considering the load characteristics and energy station demand response based on flexible comfort level of users, a dynamic spot price optimization method and operation strategy of IES are proposed. And then the station and network collaborative planning solution is presented based on the operation optimization of IES. Finally, an example is given to verify the practicability and effectiveness of the proposed method in this paper.