考虑可靠性的DMES容量优化配置模型

针对多能源系统可有效缓解单一能源利用模式所导致的环境保护和经济发展不匹配问题,构建了考虑可靠性的多能源系统容量优化配置模型。对复杂能源枢纽(Energy hub, EH)模型拓扑结构分析,明确了设备失效导致的多能流平衡网络拓扑结构变化规律,并提出适应可靠性分析的多能源系统EH模型修正方法;通过引入表征设备失效状态的0-1变量,实现可靠性指标的解析表达,并将可靠性指标与容量优化配置模型相融合。以用能成本、设备投资成本和惩罚项在内的总成本最小为目标函数,综合考虑能量平衡和可靠性指标约束,建立DMES容量优化配置模型,通过算例分析验证了所提模型的有效性。     

考虑节点电价机制的主动配电网两阶段动态故障恢复方法

针对含分布式发电并网的主动配电网故障恢复问题,考虑系统节点电价机制提出基于两阶段优化的主动配电网故障恢复方法。该方法第一阶段优化以开关状态集为控制变量,以失电负荷价值最小为目标函数,计及功率平衡约束,网络拓扑辐射状约束等必要约束条件。第二阶段优化首先建立配电网节点电价制定机制以及负荷响应模型,以决定系统节点电价方案的支路容量约束拉格朗日乘子为控制变量,以支路容量越限量最小为目标函数,计及节点电价机制约束等约束条件建立模型。最后通过一个仿真算例表明,考虑节点电价机制的主动配电网故障恢复方案相比于不考虑的情形下故障恢复指标更优,说明所建立的模型能够降低失电负荷量,提升系统在故障恢复期间运行的可靠性。     

配电长远规划用的新型优化模型

本文提出了大型配电系统用的静态和按时间分阶段的长远规划新型模型.该模型不仅考虑了所有规划设施(变电站和支路)的固定成本和可变成本,而且考虑了功率损耗成本.本文规划模型中含有关于规划变量(时间以及扩充网络上的潮流)的连续、非线性成本函数的精确公式,并给出扩充现有支路和变电站的容量而不必新建的可能性.本文公式包括初级支路电压降约束、负荷需求约束,潮流守恒约束以及支路和变电站的过负荷约束.本文的非离散模型中的规划变量数目减少到了可以和至今仍使用的离散模型相比拟的程度,因此它可以用于大型配电系统.因为该公式的连续性,所以它适于故障和可靠性研究等的非线性应用.该模型已经用于安大略省水电公司配电系统中,其结果和该公司早期使用的优化模型的结果进行了比较.     

考虑电压稳定的电网至少传输容量评估

考虑最恶劣情况下的网络最大传输能力,即至少输电容量,是电力市场环境下衡量输电系统电力传输能力的一个重要指标.在至少输电容量模型的基础上,考虑了电压稳定约束,提出了考虑电压稳定约束的至少输电容量双层优化决策模型,讨论了模型的性质,并给出了求解该模型的算法BiGA,该算法具有较好的鲁棒性.对IEEE 118节点系统进行了数据仿真,仿真结果表明了该模型及算法的合理性和有效性.     

基于区域发电可靠性的指数解析模型及其应用:（二）容量效益裕度评估

目前在求解可用输电容量(ATC)时,容量效益裕度(CBM)的评估是根据预先设定的某一发电可靠性水平多次计算可靠性,进行迭代优化.在介绍发电可靠性指数解析模型的基础上,建立了考虑备用容量、联络线传输容量以及备用容量价格因素的3种数学模型,利用基于序列二次规划的算法,求解电力系统中对应于不同可靠性水平下的联络线CBM.该模型采用了区域备用容量和联络线传输容量的指数解析式,并考虑了区域之间的耦合关系,因此,在进行CBM优化时无需迭代,可快速准确地求解不同可靠性要求下的最优CBM.对TH-RTS测试系统的优化结果表明模型的准确性和有效性.     

旋转备用对电网可靠性的影响及优化配置研究

旋转备用(Spinning Reserve,SR)的不同分配方案会导致不同的电网可靠性水平。从改善大电网运行可靠性的角度出发,综合考虑机组类型和爬坡速率、元件可靠性参数、网络拓扑结构以及传输容量限制等因素,将SR的优化分配纳入到最优负荷削减模型中。利用该模型不等式约束中控制参数的拉格朗日乘子的物理意义,推导出系统电力不足期望对各机组备用容量的灵敏度表达式,提出了根据该灵敏度结果进行备用优化配置的启发式思路。同时以SR成本与用户停电损失之和最小为目标,通过同步联合优化确定SR的总量与配置方案。RBTS测试系统的仿真结果表明了所提方法的有效性和正确性。     

基于多目标模糊优化的配电网柔性互联装置 运行配置

配电网中柔性互联装置优化运行方式能够提高配电网的供电可靠性,合理配置柔性互联装置需综合兼顾设备投资经济性、供电可靠性及运行经济性等。针对柔性互联装置的运行配置展开研究,提出了基于预想故障集下的平均失电负荷减少率,对柔性互联装置的布点进行了优化分析,筛选对供电可靠性影响较大的布点;采用多目标模糊优化对柔性互联装置的容量配置进行优化,建立了配电网最小失电负荷和最小网络损耗目标函数,采用模糊优化的贴近度对不同量纲的多目标函数趋近于优化解的程度进行衡量;同时考虑柔性互联配电网交直流潮流平衡的确定性约束、配电网负荷和分布式电源功率波动引起的支路安全电流和节点电压的不确定性约束。最后,基于改进的IEEE 33节点柔性互联配电网模型对所提运行配置方案进行了验证和分析。     

考虑支路功率约束的静态电压稳定预防控制模型

针对系统的静态电压稳定问题,提出了将薄弱支路传输功率约束作为静态电压稳定裕度约束的预防控制模型。该模型采用局部性电压稳定指标,确定出关键预想故障、薄弱支路及其所允许的最大传输功率。结合基于快速解耦潮流的静态安全分析方法,给出薄弱支路在关键预想故障下的传输功率表达式,得到薄弱支路的传输功率约束。最后,建立了具有全二次特点的预防控制优化模型。2个测试系统的仿真结果验证了所提预防控制模型的正确性和有效性。     

混合储能多目标容量优化配置

针对蓄电池和超级电容混合储能系统的容量配置,提出了混合储能系统多目标容量优化配置模型,该模型以经济成本、供电可靠性、能量过剩和供需平衡为目标,以蓄电池的SOC、超级电容的端电压和最大功率为约束,同时考虑能量控制策略的影响,应用改进粒子群优化算法同时对蓄电池和超级电容的容量和功率进行设计,并通过仿真验证了所提多目标容量配置算法的快速收敛性和可靠性。     

基于主从递阶决策模型的TRM评估

市场化环境下的电能交易可能引起系统潮流的频繁变化,系统运行不确定性增大,支路过负荷、节点电压越限等故障发生的可能性更大,因此对评估电网功率传输能力提出了更高要求,特别是如何有效评估输电可靠性裕度（TRM）,对于电力市场的安全、可靠、经济运行具有重要意义。文中引入至少输电容量的概念,综合考虑了系统中的不确定因素,构建了基于主从递阶决策的TRM双层优化模型,并给出了求解该模型的一种简便、实用的方法。最后通过对IEEE 118节点系统进行数据仿真,说明了该模型的合理性和有效性。