考虑电源和负荷时序特性的主动配电网网源协调规划方法

提出了一种考虑电源和负荷时序特性的主动配电网网源协调双层规划模型。模型上层为规划层,以综合费用最小为目标,对线路的改造、分布式电源和补偿电容的选型、选址和定容进行决策。模型下层为运行层,以年运行费用、快速电压稳定性、用户用电习惯满意度等为目标。考虑分布式电源和负荷的波动性和不确定性,建立二者的时序模型。综合考虑分布式电源出力、需求响应和补偿电容投切,实现主动配电网的经济调度。采用改进的IEEE33节点配电系统对该方法进行仿真。仿真结果表明,所提出的网源协调规划方法能有效降低主动配电网的投资成本和运行成本,同时能有效提高电网运行效率和分布式电源渗透率。     

考虑通道因素的含分布式电源配电网双层协调规划

大量分布式电源出力随机波动性会威胁配电网经济安全运行,因此本文提出一种考虑通道因素的变压器增容和分布式电源配电网协调规划方法。首先,根据分布式电源的运行特点采用模糊变量表示分布式电源出力并建立其隶属函数以反映输出功率的不确定性;其次,引入分布式发电渗透率和供电半径等约束条件,以期望网损、设备固定费用及其运行成本等为目标,建立包含多种控制手段的含分布式电源配电网上下层协调规划模型;最后,对上下层控制变量进行染色体混合编码,构建双层优化遗传求解算法。由仿真结果验证所提方法在提升配电网经济性与可靠性的有效性。     

含可入网电动汽车（V2G）和分布式电源的配电网优化规划

考虑配电网中可入网电动汽车（V2G）、负荷和分布式电源（DG）输出功率的波动性,进行配电网优化规划。以协调配电公司和分布式电源投资商（包括V2G）两者的利益为出发点,引入V2G和DG的发电环境效益作为协调因子;以配电公司和投资商总费用最小为目标函数,采用计及V2G和DG的配电网随机潮流计算结果进行约束条件的检验,建立了基于机会约束规划模型的含V2G和DG的配电网随机规划数学模型。应用基于混合编码的改进自适应遗传算法对模型进行了求解。算例结果表明,通过优化模型所建的配电网网架,能更好地接纳V2G的前提下取得最优经济性,并且协调配电公司与V2G和DG投资商之间利益。     

基于粗糙集理论的分布式电源与配电网架多目标协调规划

大量的分布式电源接入配电网,对配电网的规划工作产生了不可忽略的影响,使得按传统电网模型规划得到的网架方案难以真正适合分布式电源接入后的配电系统。改进传统的对分布式电源和网架分阶段规划方案,建立协调规划的多目标优化模型,并运用粗糙集理论综合分析各目标函数的约束度,合理分配各目标函数的权值。采用改进精英保留策略遗传算法以分段式染色体编码的方式对IEEE 33节点的含分布式电源接入的配电网进行规划,验证了所述方法的有效性。     

含光伏分布式电源配电网的电动汽车充电站机会约束规划

针对我国某些主要地区的光伏分布式电源与电动汽车充电站的联合利用问题,提出了电动汽车充电站在含光伏分布式电源的配电网中的联合选址规划问题。针对光伏电源出力与充电站负荷的随机性分布,引入机会约束原则,对充电站选址规划的目标函数与约束条件基于置信区间进行相应处理。引入两层级中心选址模型,建立了考虑投资成本、系统有功损耗、交通网络评估指标的多目标函数,在约束条件下选用组合优化问题性能上表现优异的蝙蝠算法对充电站选址模型进行全局寻优,得到优化问题的最优解。通过对IEEE 33节点算例进行仿真计算,体现该理论良好的寻优性能,从而验证其应用在含随机出力光伏分布式电源配电网电动汽车充电站选址规划领域的合理性与有效性。     

含分布式电源及电动汽车充电站的配电网多目标规划研究

电动汽车充电站的定容选址问题对配电网络和交通网络都会产生影响,所以在分布式电源规划时应同时考虑。文章建立了路径选择模型与交通满意度评价模型,并研究了分布式电源的时序特性与互补性。考虑分布式电源同时为配电网负荷和充电站供电,建立了总成本最小、网络损耗最小和交通满意度最高的电动汽车充电站与分布式电源定容选址模型。并采用新的多目标自由搜索算法对上述模型进行求解,得到Pareto解集。最后以IEEE33节点配电网为例进行仿真计算,并采用交互式模糊决策对结果进行分析。结果表明,上述方法能得到合理的分布式电源与电动汽车充电站接入位置及其容量配置方案,所提模型和算法是可行且有效的。     

含电动汽车充电站的主动配电网二阶段鲁棒规划模型及其求解方法

基于电力-交通耦合单元联系主动配电网和交通系统,针对耦合系统中配电负荷、分布式电源和电动汽车充电需求的不确定性,提出一种含电动汽车充电站选址决策的主动配电网二阶段鲁棒规划模型。第一阶段优化投资决策方案,在考虑第二阶段可行性的基础上展开规划,不仅包括电动汽车充电站的选址、配电线路的升级与扩建,而且考虑分布式电源、静止无功补偿器、有载调压变压器、储能等设备的投资;第二阶段考虑运行层,用于不确定参数的关键场景辨识和可行性检测。针对所提模型呈现的min-max-min形式的二阶段优化问题,采用列约束生成与Benders分解相结合的二阶段法进行求解。最后,以一个由改进的33节点配电系统和25节点交通系统耦合而成的网络为例进行仿真,仿真结果证明了所提模型和算法的有效性。     

计及微网孤岛运行方式的配电网可靠性评估

提出了一种既适用于传统配电网络,也适用接入分布式电源的微网配电系统的可靠性评估方法。首先,依据微网孤岛运行方式对传统配电网故障分类方式进行了改进;其次,通过研究传统分布式电源与可再生分布式电源的发电特性,提出了各类分布式电源发电概率模型;最后,综合考虑甩负荷与切负荷2种情况,给出了微网孤岛运行时分布式电源对负荷供电的充裕度概率模型,并将其成功运用到含微网的复杂配电系统可靠性评估中。以RBTS-BUS6配电系统为例验证了所提评估方法的有效性。     

含充电站及光伏电源的配电网协调规划

电动汽车与光伏电源对配电网规划与运行带来新的机遇与挑战。考虑二者同时接入的影响,提出一种含充电站及光伏电源的配电网协调规划模型与方法。本方法计及光伏电源、用户充电以及负荷波动的随机性,结合半不变量随机潮流计算方法,建立以充电站、光伏电源投资成本,电动汽车用户充电成本,线路投资成本,网络损耗成本和环境效益为目标函数,综合考虑投资经济性、用户充电便捷性、环保性以及电网运行限制的机会约束规划模型;然后,采用离散量子粒子群算法对模型进行求解。最后,以改进的IEEE33节点系统以及其模拟的交通路径系统为例,证明所提模型及算法的可行性及有效性。     

考虑静态安全约束的分布式电源准入容量与最佳接入位置计算

分布式电源的接入对配电网潮流的影响显著。分布式电源出力越大,越容易造成接入节点电压偏移支路功率越限,威胁配电网的安全运行。从配电网静态安全运行角度,建立了含接入位置和接入数量为变量的分布式电源准入容量模型,以节点电压幅值、电压波动和支路功率为约束的非线性混合整数规划数学模型。为克服原问题的组合特性,简化原问题的求解难度,文章提出了两阶段的求解方法。为验证所提方法,对IEEE 33节点系统算例进行了仿真验证,结果表明所提方法能求解不同数量和位置接入的分布式电源准入容量,适合于各种负荷水平下的准入容量计算,可为分布式电源接入配电系统的运行与规划提供有力的理论和技术保障。     

计及不确定性因素的分布式电源与电动汽车充电站协调优化

高渗透率分布式电源与电动汽车负荷接入配电系统给电网的安全经济运行带来了显著影响。基于这一背景,文中对传统配电系统规划模型进行改进,使其能有效应对配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的协调优化问题。应用离散化的多状态模型表征可再生资源的不确定性,构建以系统网损最小为优化目标的协调配置模型,并使用二阶锥松弛技术对所建优化模型进行等价处理。基于IEEE 33节点配电系统,对所建模型的有效性进行验证,结果表明所提方法可有效计及可再生资源不确定性的影响,制定满足工程实际应用需求的协调优化方案。     

基于有序充电策略的换电站及分布式电源多场景协调规划方法

通过引入电动汽车换电站的有序充电策略,以系统建设运行成本、综合净负荷波动指标以及网络能量损耗最小为目标,提出统筹考虑电动汽车换电站和分布式电源的多场景协调规划方法,并给出满足电动汽车换电需求约束和备用电池存在性约束的备用电池调度方案和最少备用电池计算方法。结合风光电源出力的季节特性,针对IEEE 33节点系统,利用生物地理优化算法进行多场景规划仿真分析,验证了所提规划方法可利用换电站有序充电策略平抑配电网综合净负荷波动,起到了削峰填谷的作用,大幅降低了网络能量损耗,显著提高了风光电源的可规划容量;同时所采用的最少备用电池计算方法,可充分考虑换电站内备用电池在一天中的循环利用,在维持有序充电策略周转的前提下能有效缓解电池储备压力,大幅降低了换电站投资成本。     

基于信息间隙决策理论的含DG和EV的主动配电网优化运行

在电动汽车和清洁能源发电大量接入配电网的背景下,电动汽车无序充电与清洁能源出力的不确定性给配电网运行带来负面影响。首先,通过蒙特卡洛模拟生成电动汽车出行特性,以分时电价为调节手段制定有序充电控制策略,并考虑分布式发电出力的不确定性,建立基于信息间隙决策理论（information gap decision theory, IGDT）的主动配电网优化运行模型;之后,以电网侧、用户充电、环境侧总运行成本最小为目标,包含多种主动管理设备约束,并考虑决策者不同的风险偏好,分别建立机会模型与鲁棒模型,为制定调度方案提供决策依据;最后,通过改进的PG&E 69节点算例验证了IGDT模型有效性。     

考虑需求响应和电动汽车参与的主动配电网经济调度

传统配电网主动管理设备容量有限,需充分挖掘用户侧调节作用,需求响应和电动汽车有序充电作为用户侧重要可调度资源,是主动配电网经济调度切实可行的调节手段。与此同时,风光出力的不确定性给主动配电网调度带来的风险不容忽视。基于此,考虑需求响应及电动汽车有序充电,提出基于信息间隙决策理论的主动配电网经济调度模型。该模型综合考虑网损、分布式发电弃电惩罚、上级电网购电和负荷峰谷差惩罚的调度成本,构建基于价格弹性系数矩阵的实时电价需求响应模型,利用蒙特卡洛模拟分析了电动汽车在有序充电和无序充电时的负荷需求,并考虑主动配电网的多种管理手段,针对不同风险偏好的决策者,制定机会模型与鲁棒模型,为主动配电网经济调度提供决策基础。最后通过改进的IEEE 33节点系统验证了所提经济调度模型的有效性。     

含电动汽车充放电站的直流配电网规划研究

分布式电源、直流负荷的大量增加以及电动汽车产业的快速发展,使得交流配电网未来发展面临巨大阻力,直流配电网优势日益凸显。文中介绍了考虑交通流量的电动汽车充放电站的模型,以线路扩展费用、分布式电源发电费用、电动汽车充放电站成本费用最小值为目标,建立了含电动汽车充放电站的直流配电网规划模型,采用混合编码方法,利用自适应遗传算法求解。通过不同情形下的算例计算分析,验证了文中规划模型的优越性及合理性。     

考虑需求响应影响的含分布式电源的配电网多目标协调规划

分析了考虑需求响应影响的含分布式电源(DG)的配电网多目标协调规划问题,建立了以DG综合投资成本(包括DG安装及运行维护成本、购电综合成本、需求响应运行成本、网络损耗成本和环境效益)最小为目标的模型,综合考虑网络系统安全约束和需求响应运行约束条件,实现DG位置和容量的协调规划。利用自适应粒子群算法对IEEE33节点系统进行求解,算例结果表明,该模型能有效提高可再生能源的利用率,提升含DG的配电网规划的经济性。     

计及可靠性收益的配电网柔性多状态开关及分布式电源综合优化配置

柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMS)是支撑新型电力系统背景下配电网运行控制能力提升和可再生能源接入渗透率改善的重要技术装备,针对现有配电网中FMS的规划并未详细考虑FMS与分布式电源(distributed generation,DG)的协调配置,以及对于FMS接入带来的可靠性提升考虑不足的问题。文章在规划配置阶段详细考虑了含FMS和DG的协同优化运行,并充分计及FMS接入带来的可靠性收益,构建了基于嵌套优化的FMS和DG选址定容双层优化配置模型。针对双层嵌套规划模型求解的复杂性,提出了基于改进粒子群算法和GAMS(general algebraic modeling language)算法相结合的模型求解策略,以改造后的IEEE 33节点算例系统为例,对所提出模型和方法的有效性进行了验证,结果表明提出的方法相比传统单一FMS规划具有更好的经济性,能最大程度地降低配电网年综合费用,同时减少用户因停电带来的损失。     

放松管制环境下基于改进布谷鸟搜索算法的DGO与DNO效益均衡模型

近年来,分布式发电以其节能、环保等特点发展快速。然而在分布式发电接入配电网的过程中,会对配电网运营商（distribution network operators,DNO）的利益造成影响,从而阻碍两者的协调发展。为了兼顾配电网运营商与分布式发电商（distributed generation owners,DGO）的利益,研究了分布式发电投资及配电网建设规划的联合优化问题。在构建目标函数过程中引入利润分配系数从而达到双赢目的,同时需要满足配电网安全稳定运营及减排目标约束。对于模型中存在的不确定性因素使用两点估计法进行确定,使用改进的布谷鸟搜索算法求解所建模型。最后以IEEE33节点配电系统为例,通过不同情境之间的对比分析验证了所提出方法的有效性和可行性。     

计及风光储与充电站的主动配电网双层协同规划

分布式电源与电动汽车充电站的大量接入已对配电网的经济性、电压质量等产生了重要影响。基于这个背景,本文对电动汽车的充电需求进行了分析,以规划总成本最低、节点电压质量最优为目标,提出了一种计及风光资源、储能以及充电站的主动配电网双层协同规划模型,采用改进的NSGA-II算法进行求解。通过改进的IEEE-33节点算例进行仿真,将不同规划方法所得到的规划方案结果进行对比,验证了所提模型的有效性。本文的研究可为含有分布式电源与充电站的主动配电网协同规划提供新思路。