独立交直流混合微电网电源优化配置

对交直流混合微电网中电源进行优化配置能够减少换流损耗,降低系统成本。针对独立交直流混合微电网特有的结构和能量流动方式,考虑能量传输效率,提出了改进的能量管理策略。优化配置模型以经济性最优为目标,综合考虑环保性和供电可靠性,采用改进的人工蜂群算法对模型进行求解,得到独立交直流混合微电网的分布式电源优化配置结果。最后,通过算例进行仿真验证,结果表明,交直流混合微电网相对于纯粹交流微电网和直流微电网能够降低系统运行成本,使用改进后的能量管理策略能得到经济性更优的微电网电源配置方案。     

孤岛运行下的微电网经济性优化研究

微电网不仅需要满足基本供电需求,而且还要尽可能提高其经济性与环保性。通过建立相关优化模型及经济模型对微电网内的分布式电源进行优化调度,根据对微电网的具体要求运用遗传算法进行优化计算,得到最优化的分布式电源的配置。算例结果验证了模型在微电网孤岛运行下经济性优化的有效性,从而达到对微电网整体的经济性优化。     

考虑昼夜特性的微电网分布式电源优化配置

采用改进粒子群算法对孤岛运行的微电网进行分布式电源优化配置,考虑光照强度和负荷的昼夜特性及其对供电可靠性的影响,建立包括设备初始投资成本、运行维护费用、蓄电池重置成本、燃料和环境污染惩罚费用的目标函数;提高昼夜供电可靠性的同时降低配置成本,分析蓄电池和柴油机昼夜出力特性,在此基础上研究风光供载能力和蓄电池容量对优化结果的影响。算例仿真结果证明了模型的合理性。     

考虑电动汽车调度的微电网混合储能容量优化配置

在微电网中适当的储能配置方案能保证微电网运行的经济性和可靠性。在考虑分布式电源的建设成本、运行维护成本、回收成本、环境成本和能源短缺补偿成本的基础上,提出了一种含电动汽车调度的微电网混合储能容量优化配置策略。该策略在考虑了不同种类储能设施和负荷的基础上,通过对系统出力和负荷的协调来构建经济适用的混合储能系统。并在满足重要负荷和一般负荷的供电可靠性基础上,采用人工蜂群算法得到最优的储能容量配置。最后,以一个具有20年使用寿命的微电网项目来进行对比分析,结果验证了所提优化配置方法的有效性。     

考虑随机特性的微电网电源优化配置

对孤岛运行微电网进行合理地电源配置是保证其可靠经济运行的关键问题之一.以电源类型、接入位置与容量为待求变量,综合经济成本最低为目标函数,微电网节点电压为主要约束条件,建立了数学模型,并采用粒子群算法求解.考虑到常见微电网电源如风能、太阳能的随机特性,根据不同类型电源出力概率模型,采用蒙特卡洛法模拟电源的出力,并结合确定性潮流算法,建立了随机潮流计算方法.使用该随机潮流计算方法得到不同电源配置方案孤岛微电网的节点电压越限率,以此评价配置方案的可靠性.算例表明,使用该方法对孤岛微电网的电源进行配置,可以在控制投资成本的同时,有效地将节点电压越限率控制在较低水平,满足了经济性和可靠性的要求.     

基于GA-PSO的微电网电源容量优化设计

针对孤岛运行方式下微电网的电源容量优化设计问题,建立了考虑设备投资成本、替换成本、运行维护成本、燃料成本、环境成本、未供电费用,以系统等年值综合成本最低为目标函数的经济性优化数学模型;提出了一种以粒子群优化算法为主、遗传算法为辅的混合优化算法,既能降低搜索到局部最优解的概率,又能保证全局最优解的精度。选取某微电网案例进行优化计算,在满足系统约束条件的一系列配置中,求解出了系统的最优电源容量设计方案,并进行了算例分析,算例结果验证了模型及方法的正确性和有效性。     

计及停电损失的风-柴-储系统优化配置

针对风-柴-储型独立微电网中分布式电源规划问题,搭建一种缺额电量分段式停电损失费用计算模型。综合考虑投资成本、运行成本、维护成本以及停电损失费用,建立了一种适用计及停电损失费用的风-柴-储型独立微电网分布式电源优化配置模型,以风力发电机、柴油发电机、储能装置安装数量等为优化变量,并考虑风力发电机约束、柴油发电机及储能装置运行约束,采用粒子群算法对所建立线性模型进行求解。结果表明,所建模型能够同时兼顾经济性与供电可靠性。最后,分析了柴油发电机燃料成本对独立运行微电网分布式电源配置的影响。     

基于全寿命周期理论的微电网优化配置

本文基于全寿命周期理论,提出了微电网项目全寿命周期框架下的优化配置模型。综合考虑微电网初始投资、运行维护及故障、折旧成本,以及供能、节能环保收益,建立了微电网全寿命周期内的净现值收入计算模型。以全寿命周期内的净现值收入为目标函数,计及分布式电源出力、储能充放电、运行电压和频率、供电可靠性、与主网交换功率等约束条件,建立优化配置模型,并采用粒子群算法进行求解。结果表明:与传统的优化配置方法相比,该方法得到的优化配置方案,能够实现微电网在全寿命周期内的净收益最优,确保投资的最佳经济性,为微电网工程规划和建设提供指导,促进其市场化、产业化发展。     

多利益主体主动配电网规划研究

从经济性和可靠性角度出发对主动配电网进行规划,利用进化细菌觅食算法优化配电网线路,对分布式电源进行选址定容。在目标算例中,得出配电网架运维成本最低、用户总运行成本最小的最优方案。     

交直流混合微电网源储协同优化配置

为提高交直流混合微电网运行效益,需要为分布式电源配置储能系统,以提高微电网对可再生电源的接纳能力。本文以交直流混合微电网为研究对象,提出电源与储能相协同的混合整数优化模型,以确定电源与储能的最优配置。以电源与储能投资成本以及涵盖发电成本与购售电费用的运行成本最小为目标,协同考虑电源与储能的时序动态特性,并计及交直流联络线功率传输损耗。基于Benders分解算法求解混合整数优化模型。算例分析表明,源储协同优化配置方案能够有效提高交直流混合微电网投资运行经济性,验证了本文所提模型的有效性。     

基于100%绿色能源供电目标的海岛微电网群容量优化配置

针对常规化石燃料机组在解决海岛供能时带来的环境污染问题,该文以100%的可再生能源发电满足海岛负荷需求为目标,探讨基于100%绿色能源供电的海岛微电网群优化配置问题。首先,构建由不同功能类型的微电网组成的海岛微电网群,并制定其100%可再生能源供电的运行规则和相应的协调控制策略;然后,根据蓄电池、抽水蓄能电站的运行特性提出以储能装置运行成本最小化为目标的运行成本动态优化策略,以使总成本最小化;最后,通过NSGA-Ⅱ算法求解不同场景下的容量优化配置模型,并分析可再生能源发电和负荷波动的不确定性对优化配置结果的影响。算例结果表明,所提的海岛微电网群优化配置模型能够在满足经济可靠性的要求下,实现100%绿色能源供电的目标,为发展"生态友好型"海岛微电网提供工程参考。     

基于改进二进制蝙蝠算法的独立型微网容量优化配置

该文围绕独立型风/光/柴/储微网的容量优化配置展开研究,以微网系统供电可靠性为约束条件,同时考虑微网经济性、环保性和可再生能源利用率3个指标,以加权后的年均综合费用最小为优化目标,构建微网容量优化配置的非线性整数规划模型。针对连续优化算法直接用于求解离散优化模型而导致的局部最优问题,该文提出一种改进的二进制蝙蝠算法(improved binary bat algorithm,IBBA),将差分进化(differential evolution,DE)算法的变异、交叉、选择操作与二进制蝙蝠算法(binary bat algorithm,BBA)相结合,增强BBA的全局寻优能力。算例结果表明,IBBA求解得到的配置结果在精度和稳定性上均优于遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和DE算法。     

微电网的节能减排效益评估及其运行优化

微电网是使分布式发电成为电网接纳利用可再生能源的有效载体,微电网的智能调度能进一步促进能源的梯级利用,优化能源结构,提升电网在发展低碳经济中的功能及作用,体现智能电网绿色环保的建设理念.为此,提出了2种微电网的能源管理方式,并以实际微网系统为例,分析了不同管理方式下的单位节能减排投资费用.采用粒子群算法对经济性相对较优的一种管理方式进行了优化,进一步降低了微网单位节能减排的投资费用.根据分析结果,给出了有效的微网能源管理方式,并确定了该管理方式下网内分布式电源的最优容量配比.     

基于阶梯峰谷电价的微网柴油机组节能减排效益分析

提出了2种微网柴油机组的管理方式,综合考虑阶梯峰谷电价、不同类型负荷和分布式电源的时序特性、柴油机组运行特性,建立了用于微网柴油机组调度的优化模型。并以实际微网系统为例,分析了不同管理方式下的单位节能减排投资费用。采用粒子群算法对经济性相对较优的一种管理方式进行了优化,进一步降低了微网单位节能减排的投资费用。结果表明,柴油机组采用重要负荷缺额供电管理方式最优,可以为实际微网系统柴油机组建设容量及其管理方式提供参考。     

计及可入网电动汽车的微电网电源优化配置

计及可入网电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)、微电网中多种分布式电源(distributed generation,DG)输出功率的不确定性,综合考虑了DG投资、运维等成本,以及微电网带来的节能、降损、减少用户停电损失收益等因素,进行微电网电源的优化配置。PEV接入微电网后,可以根据微电网的实际运行情况作为储能装置补充原有储能元件,从而减少储能元件容量,提高微电网的经济性。从PEV参与微电网运行调度出发,建立计及PEV的微电网电源优化配置模型。算例结果表明,该模型最优解可以确保投资的最佳经济性,获得较大社会经济收益,为含PEV的微电网电源优化配置提供理论依据。     

考虑可削减负荷参与的含风光储微网经济优化调度

现有的微网经济运行大都以分布式电源及储能单元为可控变量进行优化调度,对微网负荷资源的管理关注较少。首先提出了微网中可削减负荷补偿代价模型,其次以微网运行一天综合经济成本最低为目标建立了可削减负荷、分布式电源、燃料电池联合优化调度的四种模式。以一典型微网系统为例,在Matlab环境下编写了优化算法程序,针对四种模式建立了能量优化调度策略,分析了四种模式下微网优化运行结果。仿真结果表明,微网与主网间的能量双向交互能明显降低微网的运行成本,可削减负荷的参与能够有效提高微网运行的经济性。此外,优化模型为微网中联合优化调度进一步发展提供参考依据。     

微网运行模式及控制策略研究

微网技术解决了分布式发电大规模并网的问题,提高了可再生能源的效能,是分布式发电的高级利用形式。介绍了微网和并网开关的基本结构,分析了微网的运行模式,包括并网运行时微网的并网标准、微网与大电网的相互作用、孤岛运行时孤岛检测与孤岛划分。针对微网在不同运行模式下,其内部分布式电源运行特性不同的特点,对微网的控制策略展开深入的研究。     

基于遗传算法的微电网容量配置方法及软件开发

微电网容量配置研究的目的是在保证供电可靠性的同时,降低微电网系统的成本。借鉴现有分布式电源、储能和微电网的研究和运行经验,提出了一种微电网容量优化配置方法并开发了一套微电网规划设计软件。对于并网型微电网容量优化配置模型,综合考虑了输送功率、短路电流比、电压损耗、电压波动的系统约束,优化了遗传算法的搜索空间,保证了结果的合理性。针对孤岛型微电网和并网型微电网,制定了不同的能量控制策略,提高了算法的通用性。通过对江苏某微电网示范项目的规划设计,验证了方法的可行性和有效性。     

考虑风/光/水/储多源互补特性的微网经济运行评价方法

针对风能、太阳能短期波动大,水能短期波动小的特点,通过分析风、光、水资源之间的互补特性,提出了一种包含风、光、水、储的互补微网优化配置方法,建立了互补特性对微网经济运行影响的评价体系。该方法以储能容量、微网设备安装成本与系统运行维护成本为目标,以系统容量、分布式发电比例与蓄电池充放电特性为约束,基于自适应遗传算法,得到最优风、光、水等分布式电源容量以及该条件下的储能系统配置容量。通过灵活调整分布式电源组合方式及分布式发电比例,得到不同配置下的储能系统配置容量及微网经济运行评价指标。结果表明:当风、光、水3种分布式电源出力具有互补性时,系统储能容量明显减小,同时微网经济效益达到最优。     

Optimal sitting and sizing of DGs in distribution system considering time sequence characteristics of loads and DGs

With the consideration of time sequence characteristics of load and distributed generator (DG) output, a novel method is presented for optimal sitting and sizing of DG in distributed system. Multi-objective functions have been formulated with the consideration of minimum investment and operational cost of DG, minimum purchasing electricity cost from main grid and minimum voltage deviation. To solve the multi-objective optimization problem, an improved Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II has been proposed. The compromised solution is extracted from the Pareto set using the fuzzy theory method. Several experiments have been made on the modified PG&E 69-bus and multiple actual test cases with the consideration of multiple DGs. The computational result and comparisons indicate the proposed method for optimal placement and sizing of DG is feasible and effective.