含微电网的配电网优化调度

提出一种含微电网的配电网优化调度方法。首先根据多时间尺度微电网不平衡能量预测评估出未来调度周期微电网对外的最大输出功率和最大输入功率两个评估指标;然后以最大输出功率和最大输入功率为微电网与配电网交互功率约束条件的上、下限值,建立以运行成本最小为目标的配电网经济优化有功调度模型,并提出了求解该模型的最小费用最大流计算方法;最后在经济优化有功调度的基础上进行配电网无功优化。仿真算例表明,与基于微电网单一日前调度计划曲线的主动配电网优化调度方法相比,该模型与方法能够充分考虑微电网对外呈现的功率允许调节裕度,从而更有效地减少系统运行成本,降低网损,提高电压合格率。     

有功调度中经济性与安全性的协调问题

采用线性多目标规划法将电力系统有功调度中的经济性与安全性统一到一个数学模型中进行分析计算，该多目标规划数学模型以发电费用最小和有功静态安全最大为目标，并协调了两个目标函数中变量的关系，采用目标规划的单纯形法求解该数学模型，得到综合考虑经济性与安全性的有功运行点、有功静态安全域。文中以ＩＥＥＥ－３０节点系统为例进行计算，结果表明本文的模型和算法是可行和有效的。     

计及风电与负荷不确定性的电力系统无功随机优化调度

随着风电渗透率的不断增大,风电的不确定性给电力系统安全稳定运行带来了严重影响。含风电电力系统无功优化调度为非线性混合整数规划问题,在满足多个约束的同时,确定了电力系统无功控制参数的最优值,以优化特定的目标函数。建立了计及风电与负荷不确定性的电力系统多目标无功随机优化调度模型,设置了两个目标函数：有功功率损耗最小化、电压稳定指标最小化。采用ε约束优化方法求解多目标优化模型,利用模糊满意度方法选择最优折衷解。设计了两种不同案例在IEEE-57节点系统上进行仿真。仿真结果表明所提模型及方法可有效解决含风电电力系统无功优化调度问题,显著降低有功损耗,提高系统电压稳定性。     

计及有功–无功功率协调控制的2层微电网优化调度模型

为协调微电网内不同种类的微源、缓解风电和光电的波动性给微电网调度所带来的干扰,提出了1种计及有功–无功协调控制的2层微电网优化调度模型。该模型的第1层为日前调度计划模型,求解以发电费用最小为目标的混合整数非线性规划模型,获得系统运行的参考值;第2层为实时调度控制模型,基于线性规划的交叉迭代方法求解,实现有功–无功功率的协调控制,保证微电网功率平衡。通过算例验证所提模型及方法,结果表明:实时调度控制能有效降低日前调度计划无法精确考虑的不确定因素的干扰,适用于微源出力和负荷大幅波动的情况,且系统电压不会剧烈变化。     

基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度有功无功协调调度

随着大量可再生能源的接入,主动配电网在如何应对分布式电源出力不确定性以及负荷波动方面面临极大挑战,同时也对运行过程的经济性和安全性提出了更高要求。为解决上述问题,提出基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度有功无功协调调度方法。基于模型预测控制实现主动配电网日前调度,日内滚动调度以及实时反馈校正,减少可再生能源间歇性以及负荷预测误差对配电网运行的影响。同时考虑配电网有功无功耦合特性,通过有功无功协调优化来降低网络损耗,减少无功设备频繁动作所产生的操作成本,在保证主动配电网安全运行的同时进一步实现运行效益最大化。通过仿真分析计算,证明了所提方法的可行性和有效性。     

基于分解的智能优化算法在电力系统无功优化中的仿真研究

电力系统无功优化是一个多目标优化问题,在传统无功优化模型的基础上,建立了以有功网损最小和无功补偿成本最少为目标函数的多目标无功优化仿真模型.采用MOEAD算法求解多目标无功优化模型.仿真结果表明,采用MOEAD算法求解多目标无功优化问题,能够有效降低有功网损,减少无功补偿成本,而且计算速度快、计算性能好.     

基于动态随机模型的微电网群能量管理方法

微电网可以协调调度分布式电源、储能装置和负荷,最大限度地利用可再生能源。文中以互联微电网群为研究对象,研究微电网间能量交易方法。针对微电网的动态随机因素,采用多时间尺度方法进行处理,包括日前调度和日内优化,提出微电网能量管理框架。然后建立微电网能量管理模型,包括日前调度模型和日内优化模型,确定其目标函数和约束条件,利用粒子群算法求解实现日经济成本最低,提高微电网群的经济性。选取3个微电网构成的微电网群系统进行算例分析,对所提动态随机模型、能量交易方法和能量管理模型进行验证和分析,仿真结果表明,文中所提微电网群能量交易方法能够有效提高微电网群的运行经济性。     

基于区间算术的含分布式电源电网无功优化方法

为了解决分布式电源出力不确定性以及负荷波动性所带来的影响,提出一种基于区间数的含分布式电源电网无功优化方法。介绍区间数和区间算术的概念并建立区间潮流模型;建立含分布式电源电网区间无功优化模型的目标函数和约束条件,并给出采用粒子群算法求解区间无功优化模型的步骤;最后通过Matlab对一个修改后的IEEE14节点系统进行区间无功优化仿真计算,并采用粒子群算法对单一潮流断面进行无功优化验证了所提算法的正确性。仿真结果表明,基于区间算术的无功优化方法能够在计及电网不确定性因素情况下,使得电网趋优运行。     

微电网多目标随机动态优化调度算法

针对含风光发电和储能电池的微电网多目标随机动态优化调度问题,建立以微电源总运行费用和系统总网损为目标函数,同时以多个蓄电池剩余电量的和作为资源存储量的微电网多目标随机型存储模型。模型中采用交流潮流模型准确描述配电线路的传输功率安全约束,并考虑了各种分布式电源的电压无功特性。结合自适应加权和法(AWS)和近似动态规划法(ADP)求解多目标随机动态优化调度问题,先采用AWS法将多目标随机动态优化模型转化为一系列单目标随机动态优化模型,再采用ADP的近似值函数迭代算法实现对单目标随机动态优化模型的逐时段递推解耦求解,并通过对AWS法中分割段新增Pareto点对应权值的调整以得到均匀分布的Pareto前沿。通过某一实际微电网的算例仿真,证明了所提出模型与算法的正确性和有效性。     

电力市场环境下基于人工鱼群算法的无功优化研究

在电力市场条件下,传统无功优化的目标函数应作相应的修改,由原来的一次能源消耗量最小转变为经济利益最大。由于无功电量要定价,所以电网公司购买无功电量的支出应计入目标函数。以有功网络损耗费用和无功费用综合最小为目标函数,应用人工鱼群算法(AF-SA)求解该无功优化模型,并结合动态调整罚函数法,将无功优化问题转化成一个无约束求极值问题,有效提高了AFSA算法的全局收敛能力和计算精度。以IEEE30节点电力系统为例进行了仿真计算,结果表明该模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。     

含多端柔性多状态开关的主动配电网日前–日内协调能量管理方法

为提高含高渗透率新能源的微网在并网运行下系统的安全性与经济性,该文以基于多端柔性多状态开关的主动配电网为研究对象,提出当配网与多微网分属不同利益主体时的日前–日内协调能量管理方法。在日前有功协调调度阶段,建立了配网与多微网主从博弈统一求解模型,最小化配网运行成本,采用改进切平面迭代方法求解以保证二阶锥松弛的精确性。在日前无功调度阶段,充分利用微网并网节点变流器的剩余容量,最小化系统电压偏差。在日内调度阶段,对柔性多状态开关采用电压–有功和电压–无功双下垂控制,以提高系统运行可靠性和减小网损为目标,基于日前调度结果对系统进行下垂斜率–无功的联合优化。算例仿真结果表明,所提出的日前–日内协调能量管理方法能充分发挥柔性多状态开关对潮流的灵活调控作用,有效降低配网网损和系统电压偏差,进而综合提升系统的运行可靠性与经济性。     

差分进化鸟群算法的微电网多目标优化运行

为提高微电网在安全可靠前提下调度运行的经济性和环保性,提出了一种基于差分进化鸟群算法的微电网多目标优化运行策略。建立了考虑经济性、环保性及供电可靠性等因素的微电网多目标模型,并给出了满足微电网安全稳定运行所需的约束条件;将多目标函数转换为单目标函数,应用差分进化鸟群算法对其进行求解;将所得结果分别与各单目标下求解结果进行对比。实验结果表明,所提方法在经济性和环保性上较传统模型均有所提高,更充分利用可再生能源,降低系统运行成本,并且在负荷变动明显的情况下,系统波动性较小,一定程度上提高系统稳定性;同时该组合算法增加了种群的多样性,防止训练过程陷入局部最优解,具有效率高、鲁棒性好的优点。     

考虑综合评估的孤立微网优化调度

针对微网孤岛运行模式下的优化调度,从经济性和可靠性2方面考虑,提出在传统微网经济调度模型中加入综合评估模型,得到不同侧重目标下的最优调度方案。首先,在热电联产的微网结构上,建立了包含运行成本最低和负荷缺电率最低为目标函数的微电网优化调度模型;其次,考虑到不同目标之间存在的矛盾,应用多目标粒子群算法结合调度策略,在MATLAB环境下对所建立的优化调度模型进行求解,得到一系列Pareto最优解;最后,通过利用基于层次分析法的综合评估模型对Pareto解集进行评价,再结合实时需求分析,为决策者提供最优调度方案。算例通过对某孤岛型微电网进行分析,验证了模型的可行性和实用性。     

含多种分布式电源的微电网经济调度

针对含多种分布式电源的微电网经济调度问题,以微电网各机组的出力和蓄电池、电动汽车的电量为约束条件,考虑微电网中设备的投资费用、运行维护费用、燃料消耗费用和能量交易费用,以微电网在一个完整的调度周期的总运行费用最小为目标函数,建立微电网经济调度模型,采用粒子群优化算法对燃气轮机的每小时输出功率进行优化。仿真结果表明:该模型能有效降低微电网的运行成本,其粒子群优化算法与其他算法相比具有简单、易实现、精度高等优点。     

主从控制微电网的动态区间潮流计算

区间潮流是不确定参数为区间的潮流分析方法,只需知道不确定量的上下界。对主从控制微电网进行动态区间潮流计算,为避免传统区间潮流算法的区间迭代过程,提出一种新型区间潮流计算方法。首先结合区间数与仿射数,建立仿射泰勒区间扩展函数模型。再在建立间歇性DG装置有功出力动态区间的基础上,建立主从控制微电网的仿射区间潮流模型,提出基于仿射泰勒区间扩展函数的区间潮流法得到潮流解的动态区间,该方法实现了区间运算与迭代运算的解耦,可减少区间运算量及提高收敛性。最后,通过改造的微电网系统的仿真算例,验证所提方法的正确性和有效性。     

电力市场下含双馈电机风电场的电力系统无功优化

在电力市场环境下,为无功制定一个合适的价格有利于调动供应商的积极性。在考虑将含双馈电机风电场作为连续无功源参与电力系统无功优化的基础上,分析了同步发电机和双馈电机风电场的无功计价模型,建立了以有功网损和无功购买费用最小为目标函数,包含各种运行约束条件的含双馈电机风电场的电力系统无功优化模型,并采用改进粒子群优化算法进行求解。以IEEE-30节点系统为例进行了仿真计算,结果表明所采用的无功优化模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。     

基于改进粒子群优化算法的电力市场下的无功优化

在厂网分开、竞价上网的市场模式下综合考虑电力系统安全约束，建立了以有功网损和无功费用最小为目标函数并包含各种运行约束条件的电力系统无功优化数学模型。应用改进粒子群优化算法求解该无功优化模型，并结合动态调整罚函数法将无功优化问题转化成无约束求极值问题，从而有效地提高了改进粒子群优化算法的全局收敛能力和计算精度，使电网公司取得了最大经济效益。以IEEE30节点系统为例进行了仿真计算，结果表明了本文采用的无功优化模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。     

考虑多个分布式电源接入配电网的多目标无功优化调度

坚强智能电网的建设促进了分布式电源(Distributed Generation,DG)并网技术的发展,DG并网对配网进行无功优化不仅能够提高电压质量、降低有功网损,还增加了配网运行的灵活性、经济性与安全性。以系统有功功率损耗最低与电压偏压量最小为双目标函数,建立无功优化模型。针对目前无功优化问题尚缺乏一种能兼顾求解的高效性与全局搜索最优性的方法,文中将一种新的启发式算法-鲸鱼优化算法(WOA)运用到电网无功优化调度中,对多个DG接入的IEEE 33节点系统进行无功优化仿真分析。研究表明DG并网增加了配网的稳定性,并且证明了WOA算法在解决此问题上的鲁棒性和有效性。     

基于深度神经网络的分布式智能微电网群间能量优化调度仿真模型

针对微电网并网运行时微电网群弃能较高的问题,设计基于DNN的微电网群间能量优化调度仿真模型。确定微电网能量优化调度仿真参数,提高仿真模型的真实性;基于DNN选取群间能量优化调度目标函数,提高仿真模型的优化调度效果;构建微电网群间能量优化调度仿真模型,缓解微电网并网运行弃能较高的问题,实现微电网群间能量调度的优化。通过仿真实验验证了所设计的基于DNN的微电网群间能量优化调度仿真模型的微电网群弃能在0.01×10³～0.05×10³ kWh范围内波动,弃能更低,能量浪费较少,群间能量优化调度效果较好,具有较好的可行性。     

含微电网的主动配电网分级优化运行策略

分布式电源（DG）在主动配电网（ADN）中的渗透率越来越高，使ADN的调度变得日益复杂。随着微电网（MG）技术的发展，本文提出将MG看作一个独立的调度单元，参与到ADN的分级优化调度中。采用将有功和无功解耦的方法，有功优化阶段以配电网运行成本最小为目标，无功优化阶段以系统网损最低为目标，再将无功优化阶段计算出的系统网损代入有功优化的功率平衡约束条件中，反复计算得出ADN的最优运行策略。在有功优化问题上，分别采用启发式优化算法（Heuristic algorithm）和传统线性规划（Linear programming）法，并将两者的计算结果进行对比。最后以改造的IEEE-33节点配电网系统作为算例进行仿真分析，算例结果表明，所提出的分级优化调度方法大大降低了问题的计算难度，与传统线性规划法相比，采用启发式优化算法能更有效地减少系统运行成本。