考虑分布式能源综合利用的交直流混合配电网规划研究

文章建立了包括分布式光伏、负荷和换流站在内的规划模型。以交直流混合配电网扩展投资运行总费用最小为目标,建立满足节点电压、线路有功功率、分布式电源容量约束的数学模型;考虑负荷增长的需求,提出了改进GA的最小生成树规划方法,避免了不可行解,提高了优化效率;通过对分布式电源和交直流混合配电网进行选址定容和网架的综合优化,建立了考虑分布式能源综合利用的交直流混合配电网扩容优化方案。最后,采用对比分析,验证了文章所提规划方法的有效性。     

基于需求相关性分组预测的主动配电网分布式电源规划方法

为了有效地提高分布式能源的利用率,增加主动配电网供电的可靠性和经济性,提出了一种基于负荷预测的分布式能源和储能系统联合选址定容规划方法。采用需求相关性分组-多时间点方法对负荷进行预测;综合考虑线路损耗、储能系统调峰和新能源发电成本对局域配电系统影响,以功率平衡为约束条件建立了多目标优化模型;采用改进的遗传算法进行多目标优化求解;基于IEEE-RTS 24总线系统对配电网进行规划。结果表明,文章所提出的规划方法能够合理配置分布式系统容量,保证电网经济运行,为主动配电网规划和扩容提供依据和方法。     

含微网的配电网多目标优化规划研究

随着配电网中微网容量的逐年增加,为了增加配电网可靠性并减少线路损耗及重复建设,亟需在规划阶段对配电网的网架结构及电源设置做出一定优化。选取了适用于规划研究的微网模型,提出了配电网规划中最重要的2个目标函数——可靠性及经济性目标函数,并根据配电网规划优化的要求,选取量子粒子群算法来求解该优化问题。将所提出含微网的配电网优化规划方法应用于某地区实例,结果表明,该优化方法可以显著提高含微网配电网的可靠性及经济性指标。     

考虑通信灵活性的5G基站与含光伏电源配电网多目标区间规划

提出一种考虑通信灵活性赋能的5G基站与含光伏电源配电网多目标区间协同规划方法。首先,在深入分析5G基站与配电网交互机理的基础上,综合考虑基站能耗、通信容量及覆盖范围等方面特性约束,计及单基站级（带宽灵活分配）与基站群级（蜂窝呼吸机制）灵活性资源,构建5G基站需求响应模型。鉴于系统经济性和环境性之间的固有矛盾,分别以系统投资运行成本最低和碳排放量最小作为优化目标,建立5G基站与含光伏电源配电网协同规划的多目标区间优化模型。该模型通过对5G基站设备配置及接入节点选择、配电网扩容、RES配置及运行管理策略优化,并利用区间方法处理电力/通信负荷和RES不确定性,达到系统经济和低碳效益的同时优化。利用区间序关系和可能度法将所建模型转化为确定性优化问题,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。算例采用修改的IEEE-33节点系统,计算结果验证了所提方法能有效降低协同规划成本,促进可再生能源的消纳利用。     

基于免疫萤火虫算法的配电网低碳目标网架规划分析

当前在配电网网架规划中存在算法寻优能力差,二氧化碳削减量较低的问题,基于低碳化需求,将免疫萤火虫算法应用到配电网规划中,提出基于免疫萤火虫算法的配电网低碳目标网架规划分析方法。将低碳费用指标、电压安全指标和有功网损指标作为优化指标,在低碳目标的基础上构建配电网规划模型,采用免疫萤火虫算法,结合免疫克隆技术和萤火虫优化技术对配电网规划模型进行求解,实现配电网低碳目标的网架规划。实验结果显示,所提方法规划后的配电网二氧化碳削减量高,算法寻优能力强,符合低碳环保理念的同时能够获取最优规划方案,具有实用性。     

计及风险评估的含分布式发电并网的主动配电网规划方法

含分布式发电并网的主动配电网作为智能电网的发展方向,其规划方法是一门重要课题。文章针对包含风力发电、光伏发电、可控微电源和储能设备并网的主动配电网规划问题,计及系统运行风险评估建立其优化规划模型。以主动配电网内设备配置容量为优化控制变量,分别以系统综合规划成本最小、系统运行风险指标最低为子目标,将权重系数转化为单目标函数,建立计及系统运行风险评估的主动配电网多目标规划模型。最后通过仿真算例表明,由主动配电网规划模型规划得到的配电网兼顾了经济性和可靠性,而更适用于实际运行情况,能够在减少系统规划成本的前提下,充分降低运行风险指标。     

微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划研究

传统配电网网架规划目标单一,导致规划效果不理想且费用较高,提出引入微电网的分布式电源配网网架多目标规划方法。构建选址优化模型实现对配电网电源的规划,规划配电网内部自设设备故障、外部环境故障、设备过负荷以及反向潮流四项因素引起的故障。通过建立配电网最低年投资运行成本目标函数,构建配电网网架规划模型,实现微电网运行域分布式电源配网网架的多目标规划。实验结果表明,微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划方法,可以提高配电网运行的可靠性和经济性,优化后的网架结构具有较高的实际工程参考意义。     

电力市场环境下分布式电源与储能协同规划

主动配电网参与电力市场将对其运行策略产生影响,进而影响配电网内分布式资源的规划。针对电力市场环境下的分布式资源规划问题,该文建立了配置主动配电网内部分布式资源的双层规划模型,其中上层模型以配电网年综合收益最大为目标,优化规划分布式资源的容量;下层模型以社会效益最大为目标,完成日前电力市场的出清。接着,通过强对偶理论和KKT条件将该双层规划模型转化为单层的均衡约束数学规划问题,并将目标函数中的双线性项线性化,进而转化为混合整数二阶锥规划模型以便于求解。最后,通过算例分析验证了该文所提模型的正确性,结果表明配电网运营商参与电力市场可提升主动配电网对分布式电源的承载力。     

基于分散电源和配电网重构的多馈线升级延缓规划

研究了分布式发电技术在延缓配电网升级中的作用,以多条出现线路过载的配电馈线为研究对象,同时采用分布式发电技术和传统的配电网重构技术消除所有馈线过载;建立了以所有馈线损耗最小为目标的函数并考虑线路容量约束、分散电源渗透功率约束和配电网孤岛运行约束等的扩容规划数学模型,该规划模型同时考虑了多年的负荷增长对线路过载的影响;采用混合粒子群优化算法（HPSO）进行模型求解,IEEE16节点3馈线测试系统的仿真结果表明模型和算法的可行性和有效性,对于分布式发电技术在电力系统中的应用具有重要的指导意义。     

考虑多元协同互动效应的主动配电网多目标规划方法研究

主动配电网规划时需充分计及风、光等间歇式分布式电源的不确定因素的影响,在常规负荷预测的基础上建立了接入主动配电网的风、光等间歇性分布式电源可信出力模型,并考虑负荷需求侧响应对负荷预测结果的影响,提出了考虑源-荷-储多元协同互动效应的配电网负荷预测模型。在负荷预测结果的基础上,建立了主动配电网双层多目标规划模型,上层规划为电网优化规划问题,以年网络综合费用最小为目标;下层规划模型是在上层规划所得到网架下以典型日系统运行经济性确定储能等可控资源的有功出力。通过优化求解得到主动管理模式下配电网网架规划方案及储能的选址定容方案,最终以上海某主动配电网为例验证所提规划方法的科学性和有效性。     

A practical eco-environmental distribution network planning model including fuel cells and non-renewable distributed energy resources

This paper presents a long-term dynamic multi-objective planning model for distribution network expansion along with distributed energy options. The proposed model optimizes two objectives, namely costs and emissions and determines the optimal schemes of sizing, placement and specially the dynamics (i.e., timing) of investments on distributed generation units and network reinforcements over the planning period. An efficient two-stage heuristic method is proposed to solve the formulated planning problem. The effectiveness of the proposed model is demonstrated by applying it to a distribution network and comparing the simulation results with other methods and models.     

A distribution network expansion planning model considering distributed generation options and techo-economical issues

This paper presents a dynamic multi-objective model for distribution network expansion, considering the distributed generations as non-wire solutions. The proposed model simultaneously optimizes two objectives namely, total costs and technical constraint satisfaction by finding the optimal schemes of sizing, placement and specially the dynamics (i.e., timing) of investments on DG units and/or network reinforcements over the planning period. An efficient heuristic search method is proposed to find non-dominated solutions of the formulated problem and a fuzzy satisfying method is used to choose the final solution. The effectiveness of the proposed model and search method are assessed and demonstrated by various studies on an actual distribution network.     

输配电协调的网架规划方法

为使输电网规划与配电网规划互相协调、提高电网整体供电可靠性和投资效益,提出了输配电协调的网架规划方法。在传统网架规划模型的基础上,在输电网规划模型中引入配电网转供需求约束和输电网可靠率约束;在配电网规划模型中引入输电网N-2转供需求约束和线路平均负载率约束。并采用自适应搜索离散萤火虫算法求解输配电网网架规划模型,最后以华东某地区输配电网规划作为算例进行方案对比。结果表明,所提方法可行、有效,能提高电网规划的可靠性和投资效益。     

复杂地形风电场非均匀入流条件研究

针对风电场入流条件受复杂地形影响非均匀分布的问题,提出了一种由风力机功率反推非均匀入流条件的方法。以均匀入流条件下复杂地形风场计算为基础,使用致动盘模型模拟风电场尾流效应,获得轮毂入流风速与致动盘平均风速的映射关系,再以致动盘平均风速为中间量,推导功率与轮毂入流风速的对应关系,最终反推非均匀入流条件。通过与CFD计算出的非均匀入流条件对比,误差在20%以内,验证了非均匀入流条件反推法的可行性,可为复杂地形风电场微观选址优化和功率预测提供理论依据。     

基于向量序优化的含分布式电源的配电网规划

分布式发电的快速发展以及用户对电能质量的要求愈发严格,为分布式电源接入下的配电网规划带来了新挑战。提出了一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划方法。首先构建考虑电压质量和投资成本的配电网分布式电源规划模型;然后引入序优化理论与帕累托博弈方法,在电压质量与投资费用的博弈过程中对规划方案进行排序分层;最终借助线性隶属度函数在帕累托前沿中求得折衷最优解,并以Matpower Case 30节点的配电网系统为算例进行仿真验证。结果表明,文中方法可以实现电压质量和投资成本的统筹协调,能够在提升规划方案经济性的同时保证系统的电压水平。     

区域能源规划中站网布置优化设计方法研究与应用

为解决区域能源规划中能源站选址和管网规划的耦合问题,从整体规划角度出发,基于城市规划的功能地块分布特点和用户负荷特性,构建了区域分布式能源系统(Regional Distributed Energy System,RDES)的"站—网"一体化布局模型。提出了基于最小生成树思想的布网选址算法,在遍历解集空间中所有可行解基础上得到确定的最优解,确定了区域内最优的能源站数量、站址和容量以及能源站至负荷点输送管网的最优路径。最后,通过实际工程案例验证了所构建站网布局模型与布网选址的可行性与合理性,为区域能源规划的站网规划提供了理论参考。     

考虑线路可用裕度问题的配电网多目标馈线规划

针对配电网线路布局与通道资源利用之间存在的矛盾,研究了配电网馈线规划的多目标模型,在考虑线路投资成本和网络损耗的同时,建立了可用裕度模型。针对该多目标模型提出了一种适用于配电网馈线规划的删除路径算法,并结合不同的网络复杂程度对算法中的K进行了函数拟合,最后通过逼近理想解排序法优选出最优方案。结果表明,考虑可用裕度模型的馈线布局方案可为下一个阶段的馈线规划尽可能的留有建设余地。     

配电网三维虚拟可视化平台的研究与应用

分析了建模的数据来源和实施方案,由此利用三维虚拟可视技术搭建了配电网三维可视化平台.该系统的建成可以为配电线路的设计、施工、运行及维护提供一体化支持,进一步为配电系统高级分析计算软件提供三维基础平台.通过对某一实际配电网规划算例分析,证明该系统能有效地提高电力部门电网规划效率,降低规划成本.     

考虑通道规划的城市中压配电网络规划

针对城市新建城区的配网网架规划问题,提出了一种考虑街道走向约束的配电网规划模型,将电缆通道建设费用计入目标函数,考虑到实际规划中居民负荷和商业负荷分开供电的要求,采用开闭站布线算法和电缆分界室布线算法相结合的方法生成备选初始网络,使用离散二进制粒子群算法进行优化,得到最后结果。实际算例分析表明,该模型符合现实规划要求,算法求解效率高,规划结果更具有实用性和经济性,对实际的配电网规划更具指导意义。