考虑综合需求响应的配电网重构运行优化研究

重构运行优化决策灵活性是智能配电网的重要特征之一,随着配网侧多能源形式相互耦合的不断增强,以能量枢纽为代表的综合能源转换装置受到广泛关注.如何在配电网重构优化运行中考虑能量枢纽运行特性,为配电网与用户用能带来更多的灵活性与经济性等相关研究亟待开展.提出了一种考虑综合能源需求响应的配电网重构优化决策模型,将传统的电力用户侧需求响应扩展到多种能源网络用户的综合能源需求响应,将综合能源需求响应与配电网重构优化运行进行协同决策,实现配电网与整体用户整体最优的目标.算例验证了模型算法的有效性.     

基于改进离散多目标BCC算法的配电网灾后抢修策略

根据配电网的实际情况,建立了配电网突发多处故障情况下的故障抢修和故障恢复相结合的多目标优化模型,将模型中的开关操作变量作为虚拟故障点处理并与抢修控制变量有机结合,考虑了一种多队协同抢修的恢复策略.在多目标细菌群体趋药性(BCC)算法的基础上引入区间归位方案,改善了多目标BCC算法解决离散域问题的性能,同时引入局部更新机...     

含分布式电源的配电网故障紧急恢复与抢修协调优化策略

随着分布式电源的规模化接入,传统配电网故障恢复策略逐渐难以适应实际需要.为此,提出一种含分布式电源的配电网故障紧急恢复与抢修协调优化策略.首先,在故障紧急恢复模型中引入典型负荷时变性需求模型,优先恢复需求度高的负荷.以抢修时间最短和社会经济损失最小为综合目标函数得到故障抢修模型.然后,研究故障紧急恢复与抢修协调优化策略,利用主网与孤岛协调控制进行故障恢复,通过改进粒子群算法得到最优抢修顺序.在抢修过程中,考虑负荷及时变性需求变化,调整故障紧急恢复与抢修最优方案,保证配电网可靠、快速恢复正常运行状态.最后,通过算例仿真验证了所提策略的有效性.     

基于多信息源的配电网主动抢修应用

配电网故障抢修是电网运行管理业务中的重要组成,抢修效率是考核供电企业服务质量的重要指标。现代经济发展对供电企业服务提出更高标准,由客户报修发起的传统抢修模式已不适应供电客户服务精细化管理要求。文章分析了配电网故障抢修服务现状和抢修业务需求,设计了一种基于多信息源的配电网主动抢修方法,并应用于云南丽江配电网抢修业务,取得了良好的应用效果。     

计及交通流量动态变化的配电网灾后修复多时间断面优化策略

针对极端灾害下交通流量的动态变化特性对配电网故障修复过程的影响,在电网与交通网耦合的背景下,计及移动式和固定式2类应急恢复资源与故障抢修间的协调调度,提出了配电网灾后故障修复多时间断面优化策略。首先,采用元胞传输模型建立了交通网络模型,预测了抢修小队和移动式储能车的行驶时间。其次,建立了以负荷削减量与恢复资源调度成本最小为目标,故障设备的抢修顺序和恢复资源的调度计划为决策变量的混合整数线性规划模型,并采用多时间断面优化方法求解。此外,提出了一种网架动态重构方法,通过增加虚拟根节点与各失电节点构成一个虚拟孤岛,并随网架改变动态添加和删减该孤岛中的节点数目,保证了整个配电网始终能够满足辐射状约束,提高了算法对故障场景的适应性。最后,采用算例仿真验证了所提方法提升配电网韧性的有效性。     

考虑负荷随机性的含DG多目标配电网重构

配电网是城市电力系统网络中的重要一环,配电网重构是提高分布式电源接入条件下电网运行的经济性和供电能力的重要措施,而建立一种适应负荷随机性和提升分布式电源利用率的配电网重构模型是很有实际意义的。分析了常见的配电网重构模型的构建方式,论述了点估计法计算随机潮流的方法和步骤,提出了总网损期望最小化与分布式发电量损失最小化两个优化目标,结合多目标优化理论提出了改进的配电网重构模型。算例表明,通过提出的模型可以获得满足多目标需求的若干优化方案。     

基于遗传拓扑混合算法的配电网多故障抢修策略

从中国配电网的实际情况出发,建立了电力系统在多故障情况下的多目标抢修策略优化模型。针对配电网接线呈辐射状的特点,提出了一种遗传拓扑混合算法作为寻优策略。该算法通过遗传算法寻优,通过拓扑分析算法判断出失电区域、待修复设备以及负荷情况,综合进行适应度评价,反复迭代得到最佳抢修方案。在寻优计算过程中,针对遗传算法在复杂配电网计算中易产生大量不可行解的问题,引入了智能选择的混合交叉因子进行改进。算例结果证明了该混合智能算法的有效性和鲁棒性。     

基于强化学习的灾后配电网应急抢修决策方法

灾后故障配电网的应急抢修及重构需求，面临着灾情的不确定性、多抢修队调配特性、抢修与重构耦合等多个挑战。本文基于强化学习构建了灾后多抢修队的抢修调配模型，设计了状态粗筛机制以固定强化学习状态及动作空间大小，搭建了配电网抢修恢复测试环境。在不同恢复模式、多个故障场景下的测试结果表明：强化学习在提出的多个评价指标下综合表现稳定，可以作为灾后动态抢修的可选方案。     

基于配网节点电价的综合能源系统随机优化

综合能源系统(integrated energy system,IES)以可再生能源为核心,为配电网环境下多能源的接入和耦合利用提供有效载体。为了促进多元能源之间的高效能量转换,首先,引入交直流混合微网结构,建立了基于能量枢纽的IES模型。然后,根据上层配电网和下层能量枢纽之间的交互关系,构建一种二层递归式优化模型。配电网运营商(distribution system operator,DSO)利用能量枢纽的灵活性来提高系统经济收益,能量枢纽则依据配电网节点电价(distribution locational marginal price,DLMP)和用户负荷进行内部运行优化,从而形成配电网与能量枢纽之间利益的制约和平衡。同时,考虑分布式可再生能源出力以及用户用能行为不确定性,采用多场景随机规划方法,实现基于交直流混合型能量枢纽的IES随机优化。最后,结合IEEE-33节点配网算例进行仿真分析,仿真结果验证了该模型的鲁棒性和经济性。     

基于改进人工蜂群算法的配电网多点故障应急抢修优化调度

为提高配电网故障应急抢修调度在电网应急管理的辅助决策作用,建立了综合考虑抢修资源分配、多小组协作、抢修顺序的配电网多点故障应急抢修优化模型。引入多种群协同进化机制对传统人工蜂群算法进行改进,通过多蜂群智能体增强算法解决高维度复杂优化问题的能力。结合改进人工蜂群算法提出了应急抢修优化模型的统一调度方法。PGE69节点算例仿真研究表明,所提方法可在配电网发生多处故障后快速给出应急抢修预案,减少了停电经济损失。     

基于HSA-FNSA混合算法的配电网群故障恢复多目标优化决策

为快速获得系统故障后配电网群故障恢复优化方案,提出了一种基于启发式搜索-快速非支配排序混合算法（HSA-FNSA）的配电网群故障恢复多目标优化决策方法。首先,建立了配电网群故障前后的拓扑模型及故障类型的图论描述,并采用HSA算法获得故障恢复方案集;随后利用分层前推回代法求解配电网潮流以获得运行参数;进一步建立考虑配电网韧性、网损、电压不平衡量和开关操作次数的故障恢复多目标优化决策模型;引入FNSA算法获得帕累托非劣解集并确定终选方案。通过IEEE三馈线算例验证了所提方法在求解配电网群多类型故障恢复的可行性和优越性。     

计及分时电价下用户需求响应的分布式储能多目标优化运行

以配电网网损和电压偏差最小为优化目标,计及分时电价下的用户需求响应,建立了与用户互动的分布式储能多目标优化运行模型,将电价变动引起的用户需求响应与分布式储能动态结合,探究了分布式储能在优化运行方面提升配电网运行水平的作用。采用改进的遗传算法对所建立的模型进行求解,证明了计及分时电价下负荷需求响应的分布式储能多目标优化运行模型能够有效降低配电网网损,减小线路电压偏差,同时也验证了所提出的改进遗传算法具有进化速度快、求解结果优的特点。     

水风储微电网电源容量的优化配置

由于配电系统线路功率和节点电压的约束,在微电网规划中需要弃风弃水来减少设备容量。文中提出一种高效能的友好并网型水风储微电网优化配置方法。通过量化风电资源和水电资源的最大可发电量,结合所提的微电网运行控制策略及运行约束,建立以微电网投资及运营成本、年弃风弃水电量和电源年发电量为目标函数的多目标优化模型;通过基于精英策略的非支配性排序遗传算法(NSGA-II)求出模型的最优解集,并采用逼近理想解排序方法(TOPSIS)选择满意的配置方案。通过韶关地区某实际配电系统进行多场景仿真验证,结果表明该模型提高了可再生能源利用率,保证了配电系统的电能质量,验证了该配置方法的实用性和经济性。     

配网抢修指挥故障研判策略研究

随着配网抢修指挥业务规范化水平的不断提升,有效的配网故障研判策略对于提升故障抢修效率具有重要作用。确定了配网故障研判的技术原则,分析构建了实现配网故障研判策略的技术支持系统架构。综合客户失电、低压线路失电、配变失电、分支线失电、主干线失电5个层次的故障研判逻辑,提出一种基于分层拓扑模型的配电网故障研判流程。实际案例的分析结果证明了所提策略流程的有效性。     

考虑微电网供电潜力的配电网孤岛划分

针对含微电网的配电网发生故障后恢复供电的孤岛划分问题,提出考虑微电网供电潜力的配电网多目标孤岛划分优化模型。首先提出了考虑微电网内间歇性电源与负荷随机性的基于风险电量的微电网供电潜力评估方法,在此基础上建立了以恢复供电的负荷加权和尽可能大、孤岛数尽可能少、孤岛平均供电综合置信度水平尽可能高为目标函数的配电网孤岛划分优化模型;通过比较单目标方向寻优所得非劣解构成的Pareto解集与理想目标的满意度距离,建立了求解多目标优化问题的优化方法。算例表明所提多目标孤岛划分模型与方法能够得到较为满意的供电恢复方案。     

计及柔性负荷的能源枢纽多目标综合优化调度

能源枢纽是多能源综合利用的主体单元,具有多能互补的优势。本文首先对基本的能源枢纽进行拓展,建立了包含风电、多种储能以及电转气(power-to-gas, P2G)设备的能源枢纽模型,并将用户侧的电、气、热等多种柔性负荷纳入需求侧响应资源。在此基础之上,考虑分时电价与分时气价,构建能源枢纽的多目标日前综合优化调度模型,并采用法线边界交叉(normal boundary intersection, NBI)法进行求解。最后,算例在四种不同的能源枢纽运行场景下进行测试,结果表明：P2G、储能以及柔性负荷参与调度,不仅能提高能源枢纽消纳风电的能力,还能降低经济成本和减小碳排放。     

考虑降损和平抑峰谷的配电网储能电池Pareto优化模型

为发挥储能电池在配电网运行中降损及平抑峰谷的作用,建立了一种考虑降损和平抑峰谷的配电网储能电池Pareto多目标优化模型。该模型以配电系统中有功损耗最小和1天中各时段负荷方差最小为目标函数,以储能电池的充放电功率为控制变量,以罚函数的形式处理电池容量约束和静态安全约束。依据日负荷曲线获取储能电池最佳充放电时段,结合前推回代潮流计算方法和带精英策略的快速非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II）对多目标模型进行求解。基于最大满意度,在Pareto解集中分别分析了网损最小、削峰填谷效果最优和网损与削峰填谷折中最优3种优化方案,以获取不同的储能电池运行优化方案。最后,以IEEE33配电网系统为例,验证了所提方法的实用性和有效性,并分析了不同决策策略下运行方案的优劣,为配电网经济运行提供决策参考。     

接入光伏、风电的上海中原地区配电网重构研究

分布式电源的接入,对配电网的安全运行产生影响。文中基于配电网简化模型和分布式电源出力模型,建立了接入光伏、风电的配电网多目标实时重构模型。该模型在系统重构间隔内,选取系统网损、电压质量和均衡负荷为综合目标,考虑光伏、风电接入的运行安全为约束,采用整数型分区编码和无效解判断策略,大幅降低了变量维数。对上海中原地区的配电网进行分析,得到了各时段的重构方案,验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑越限风险的主动配电网中DG、SOP与ESS的两阶段协调规划

双碳和新型配电系统构建目标下优化多种灵活型资源位置与容量是实现该目标的重要技术路线。为此,兼顾规划运行的经济性和安全性,提出一种考虑越限风险的主动配电网中可再生分布式电源(distributed genevation, DG)、智能软开关(soft open point, SOP)、储能(energy storage, ESS)的两阶段协调规划方法。阶段1以综合成本与越限风险最小为目标优化DG、SOP与ESS的位置和容量。阶段2属于联合SOP、网络重构、有载调压变压器、电容器组、需求响应和储能多种调节手段的多目标运行优化。同时,以基于灰靶决策技术的LDBAS算法和二阶锥优化的混合方法为规划优化的求解工具。在IEEE 33节点配电系统上仿真,测试结果证明了所提两阶段协调规划模型能够有效地提高系统运行效率、增强灵活性、降低运行安全风险及经济成本。