基于机会约束规划的家庭用电设备负荷优化调度方法

为了解决家庭负荷优化调度中的不确定性参数问题,以非侵入负荷监测数据为基础,提出一种基于机会约束规划的家庭用电设备负荷优化调度方法。该方法采用机会约束规划方法构建了一个包含多种随机变量的优化调度模型,并结合随机模拟技术与粒子群优化算法求解决策结果。设置不同的置信水平和时变温度约束区间反映用户对约束违背容忍度与用户多样化舒适区间的选择,并讨论了两者对调度结果的影响。算例仿真结果表明,所提模型能够在随机变量扰动下为用户提供一个具有良好鲁棒性的零容忍度方案;用户也可通过损失一定的舒适度和调整温度约束区间换取经济而多样化的用电决策。     

基于云模型的输电网规划方案综合决策方法

针对目前输电网规划方案综合决策中存在不确定因素以及确定指标权重方法主观性强的问题,提出了基于组合权重和云模型的输电网规划方案综合决策方法。该方法首先基于层次分析法、序关系法计算的主观权重和熵权法、变异系数法计算的客观权重,利用粒子群优化算法求取各评价指标的组合权重,克服了单一专家赋权或客观赋权的不足。然后采用云模型对各方案进行优劣排序,充分发挥了云模型能反映评价信息的模糊性和随机性的优势。最后结合IEEE Garver-6算例验证了该决策方法的有效性。     

基于二阶段法的电能质量评估及其灵敏度分析

借助不同的赋权法发展出一种基于二阶段法的电能质量评估模型。该模型先用不同的赋权法计算各指标的初始权重,考虑方案的偏好信息后计算期望的指标权重,再利用最小二乘法建立指标权重的优化模型,求出最终的指标权重,最后计算综合评价值进行排序。基于简单加权法模型,对指标参数进行灵敏度计算。算例分析结果验证了所提模型的有效性。     

基于群决策理论的输电网多阶段规划综合决策

针对输电网多阶段规划决策中指标权重确定主观性过强问题,提出一种用于输电网多阶段规划的综合决策方法。该方法根据决策者给出层次分析判断矩阵的一致性水平确定专家权重,以各专家给出的指标权重为样本,通过区间参数估计求出集结各专家意见后的指标权重。并针对多阶段问题提出求取阶段权重的2个原则。决策过程中,采用基于梯形隶属函数的区间数模糊决策方法求取方案隶属度,解决了规划指标难以精确计算的问题。并根据最大隶属度法进行方案排序,最终求得各方案优劣比较结果。最后结合算例证明了该方法的可行性。     

改进的区间层次分析法在城市电网规划决策中的应用

提出了基于线性规划（LP）和B标规划（GP）的区间层次分析法。该方法分别建立了求解区间判断矩阵综合权重和进行区间层次总排序的LP模型,同时改进求解综合权重的LP模型,构造相应的GP模型来解决一致性校验问题,从两使区间层次分析法具有更高的精确性和适应性。     

考虑多重不确定性的电–热互联系统仿射优化法

针对多重不确定性影响下的电–热互联系统优化调度问题,为降低优化方案的保守性,并提升经济性,提出一种双层仿射优化方法,揭示不确定因素对电–热互联系统调度的影响机理。首先,构建线性能量传输模型,采用区间线性规划方法求解上层不确定性机组组合问题,避免因非线性运算导致的区间扩张。然后,通过泰勒展开构建计及损耗的线性能量传输模型,基于仿射算法定义系统运行约束,利用仿射优化法求解下层不确定性经济调度问题,量化分析各不确定因素传递轨迹及其对经济调度的影响。最后,通过巴厘岛33节点改造算例,验证了所提方法与区间优化法相比,能够有效降低调度方案的保守性与系统运行成本。     

改进的模糊层次分析法在配电网规划中的应用

针对配电网规划综合决策中普遍存在的信息不完整和一致性难以满足的问题,改进了基于模糊区间层次分析法的配电网规划辅助决策方法,提出了计及残缺判断的模糊区间层次分析法(FAHP)。在提出的配电网规划整体框架的基础上,结合某个实例介绍了采用该方法进行方案确定的具体实现步骤:先通过FAHP得到主观权值,再对该值进行修正形成可变的综合权重,最后给出方案排序,并设计了相应的计算机递归算法,提高了排序的计算效率。实例计算表明,该方法更符合配电网规划的柔性要求,是一种实用和可行的配电网规划综合决策方法。     

基于改进层次分析法、CRITIC法与逼近理想解排序法的输电网规划方案综合评价

针对进行输电网规划时难以量化各指标主观权重与客观权重的问题,提出了一种将改进层次分析法、基于指标相关性的指标权重确定(CRITIC)法和逼近理想解排序法(TOPSIS)相结合的输电网规划方案评价方法。该方法首先分别利用改进层次分析法与CRITIC法计算各指标的主观、客观权重,并将两权重结合得到综合权重;然后利用TOPSIS计算各规划方案与理想解的相对贴近度,以相对贴近度的大小为衡量标准,实现对规划方案的排序。这种综合考量主、客观权重的方法有效地利用了指标数据的客观信息,并充分考虑了实际电网规划中主观评判和决策的重要作用。以输电网规划常用的经典IEEE Garver-6节点系统为算例验证了所提评价方法的有效性。     

基于模糊层次分析法的黑启动方案评估及灵敏度分析

电力系统黑启动方案评估及其灵敏度分析对辅助调度人员制订黑启动方案、实现系统快速恢复意义重大.文中提出了一种基于模糊层次分析法的黑启动方案评估及灵敏度分析方法,通过建立黑启动方案评估的层次结构模型,构建梯形模糊数互补判断矩阵确定各层间的权重,计算各方案的综合评价值及排序.在此基础上,对影响方案排序的权重及指标值进行灵敏度计算,得到导致排序结果变化的灵敏度权重及指标临界值.某电网的应用实例证明了该方法可为调度运行人员进行黑启动恢复提供更加科学的决策参考.     

基于区间数的黑启动决策方法

电力系统黑启动方案优化决策对事故后系统的快速恢复具有重要作用。在黑启动决策中,属性值和权重具有明显的不确定性,往往只能给出区间范围,而能够处理这种区间特性的方法至今未见有研究报道。在此背景下,提出了基于区间数的黑启动决策方法。首先,利用误差传递理论对所形成的区间数黑启动决策矩阵进行规范化处理,在此基础上建立了一个线性目标规划模型以求取黑启动决策的理想权重向量。之后,采用电力决策者给定的风险态度因子对基于区间数的黑启动综合评价值进行排序。最后,以某一地区电力系统为例对所提出的方法进行了说明。算例分析结果表明,所提出的带区间数的黑启动决策方法能够更真实地描述实际决策过程。     

基于用户差异化热舒适度的空调负荷聚合调度策略

空调负荷作为需求侧重要资源,可灵活参与电力系统,促进新能源消纳。在空调负荷调度过程中,不同用户的热舒适要求和调度潜力存在差异。如何满足用户差异化热舒适度,且挖掘其调度潜力是要考虑的难题。针对上述问题,文中首先引进热舒适度模型以综合量化用户的热舒适体验;其次,根据热舒适度模型中的人体参数,采用K-means聚类方法划分出不同热忍受能力特征的用户群体。在此基础上,提出基于用户差异化热舒适度的空调直接负荷控制策略,并对其进行仿真验证。算例分析表明,相较于传统策略,文中所提策略在完成消纳任务的基础上挖掘了每类用户群体的调度潜力,并保障了其热舒适性。     

基于动态下垂控制的温控负荷一次调频控制策略

利用温控负荷(thermostatically controlled load, TCL)作为调频资源参与电网调频是应对高比例可再生能源发电并网导致电力系统维持频率稳定能力下降的有效手段。文中提出一种基于动态下垂控制的TCL一次调频控制策略,考虑聚合商TCL平均温度状态(state of temperature, SOT)、调频容量和系统频率变化率,构建动态下垂控制模型,实时调整下垂控制系数,改变TCL聚合商调频参与度。当向上调频时,锁定关状态TCL;当向下调频时,锁定开状态TCL,确保频率快速恢复至额定值附近。同时,为确保用户的舒适度,利用TCL的SOT优先级排序列表派遣法,确定TCL参与调频顺序。在Matlab/Simulink平台上进行仿真分析,仿真结果验证了文中所提策略在确保用户舒适度、改善频率质量等方面的有效性。     

计及负荷聚合商调度优先权的独立微网双层实时调度模型

在消纳新能源实时波动功率时,负荷聚合商的用电风险特性可能带来用电高峰缺电、频率失稳及降低电能质量等威胁,甚至影响微网的可靠运行。以负荷聚合商的协调控制为手段,建立基于调度优先权的独立微网双层实时调度模型。在宏观层,根据负荷聚合商的用电风险特性,建立用电贡献度和用电置信度评价指标量化风险,分别从主、客观两个角度结合应用层次分析法和熵权法,综合评估各指标权重确定调度优先权,微网运营商即可制定满足微网具体要求的各负荷聚合商实时调度计划。在微观层,为降低消纳宏观层实时波动功率时负荷聚合商响应的不确定性,针对负荷聚合商工作时间和用户经济水平的差异,分别提出可中断时间补偿度和消纳分摊权,建立总负荷聚合商利益最大化优化消纳分摊策略。最后,以某地区的实际微网为例,分析验证了模型的科学性和有效性。     

基于公平发电的新能源电站协调调度方法研究

我国新能源电站普遍存在限电现象,限电条件下多个新能源电站如何公平的参与调度成为关键问题。文中提出一种考虑新能源发电公平性的新能源电站协调调度方法。考虑技术性、运营特性、经济性和可靠性等多维度提出新能源电站评价指标体系;提出基于灰色关联度和熵权法的新能源电站评价指标体系综合分析方法,以综合评价新能源电站先进性。基于新能源电站先进性综合排名,提出了包含电网对新能源发电的可消纳空间计算和调度计划公平性分配的新能源电站协调调度方法。通过算例结果表明,所提出的评价指标体系及其分析方法可以正确评价新能源电站先进性,所提出的新能源协调调度方法可以有效保障综合排名高的电站优先发电,提升新能源电站参与调度的公平性。     

含智能负荷和分布式能源接入的配电网调度研究

在配电网调度中引入智能负荷,有助于充分利用新能源发电和减少调度备用机组。归纳分布式能源发电和负荷特点,介绍了智能负荷及其在配电网调度中的应用。针对新能源分布式特点,在含分布式能源接入的配电网调度中采用多智能体系统。多智能体系统所具有的协调性可以取得良好的配电网调度效果,而且单个智能体也可以利用自身的自主性和学习经验参与配电网调度。设计了基于多智能体技术的配电网调度控制系统和实现流程。采用含分布式能源接入的配电网算例,验证智能负荷在配电网调度中的有效性。     

基于用户舒适度区间约束的电热区域综合能源 系统优化运行研究

由于风电资源的波动性与随机性,需要电热区域综合能源系统具备一定的灵活性来匹配风的变化以减小弃风。热负荷无论在管道传输还是建筑内部供热,都具有一定热惯性,这使得热负荷曲线随风电波动进行一定的调整,是区域综合能源系统灵活性运行的重要手段。现有研究中热惯性往往在预先设定的范围内变化,缺乏应对热惯性在系统中波动的理论指导。为此,引入用户舒适度概念,将热惯性与室内、室外温度实时关联起来,提出一种基于用户舒适度区间约束的电热区域综合能源系统优化运行方法。考虑用户舒适度的室内温度平衡,建立以室内散热量为控制变量、以系统总运行成本和弃风惩罚成本最小为优化目标的运行优化模型。通过算例分析,所提方法能够在用户的舒适区间内有效降低运行成本,同时提高弃风消纳能力。     

计及用热舒适度弹性的热电联合优化调度

冬季采暖期热电联产机组为满足供热需求,强迫电出力导致机组调峰能力受限。为提高热电联供系统调峰能力,促进可再生能源的消纳,首先建立热负荷供能设备的运行特性模型,在负荷侧通过引入室外气象综合温度,建立了考虑用热舒适度的热负荷模型。以总煤耗量最小、最大限度消纳光伏为目标,建立考虑用热舒适度弹性的热电联合优化调度模型,并通过仿真验证其有效性。结果表明,用户在用热舒适度弹性范围内通过热舒适度下调,为光伏出力高峰阶段提供弹性上网空间,可以有效提高光伏发电的消纳水平,同时降低了燃料成本。而配合高效率的热源设备时,考虑室外气象综合温度的热负荷调节方式进行消峰效果不明显。     

基于弹性负荷分时调度和多电源联合供电的微网经济运行

微网中负荷的供电特性各异,这必将对分布式单元的调度以及微网的运行成本产生影响。提出了一种基于弹性负荷分时调度的微网能量管理策略。首先依据燃气轮机发电成本曲线及电网分时电价,与接入的较大容量储能设备ES2协同供电,减少微网对电网的依赖。其次根据各机组的发电成本函数,建立相应的数学模型,将优化目标转换为二次规划问题,利用内点法优化各机组的功率输出。然后根据用户负荷的不同供电特性,分别在三个调度区间上完成了弹性负荷的调度,并分析了不同比例的两类用户对需求侧负荷管理的影响。最后通过算例仿真,验证了所提控制策略的有效性,提高了微网运行的经济性和可靠性。     

基于分时电价和蓄电池实时控制策略的家庭能量系统优化

为增强家庭负荷优化调度策略的灵活性以及保证蓄电池的安全运行,提出一种基于分时电价和蓄电池实时控制的家庭能量管理系统优化调度策略。首先,以可调度负荷和蓄电池工作状态为约束条件,以家庭用户用电成本最小和净负荷曲线平坦度最优为目标建立了家庭能量管理优化调度模型。然后,从蓄电池动态控制方法出发,提出一种基于分时电价和蓄电池实时控制的家庭能量管理系统优化调度策略。该调度策略根据分时电价和蓄电池实时荷电状态对蓄电池充放行为进行控制,有助于降低家庭用户用电成本,并保证蓄电池安全运行。最后,采用二进制粒子群算法对模型进行求解。算例结果验证了所提调度模型和调度策略的有效性和优越性。     

考虑用户舒适度和经济性的负荷聚合商调度决策分析

负荷聚合商调度决策过程中,忽略底层用户舒适度或依据主观偏好确定舒适度会造成用户不配合,导致调度结果不理想。引入模糊优化解决调度决策中经济性与舒适度之间的冲突,首先基于博弈理论建立权衡用户舒适度和经济成本调度的聚合商决策模型。其次,为了加快博弈模型的求解速度,对博弈模型进行线性化转换并制定了求解算法。最后,通过算例验证了决策模型的有效性,同时对调度结果进行多角度的分析,验证了模糊优化边界条件,分析了舒适度阈值的影响以及储能的替代影响。