计及风力发电风险的电力系统多目标动态优化调度

为解决风电的随机性给电力系统调度带来的问题，引入负荷预测误差和风速的概率分布函数来建立负荷及风电功率的随机性模型。基于对负荷及风电功率随机性模型的深入分析，对风电接入将导致系统维持稳定运行的成本增加风险加以考虑。并在约束条件中引入失负荷及风电浪费风险指标，构建计及风力发电风险的电力系统多目标优化调度模型，以实现系统总污染排放量最少和运行成本最低的综合优化目标。采用一种新颖的蝙蝠算法对模型进行求解，并对蝙蝠算法的不足之处进行了改进，有效地解决了该算法迭代后期收敛慢、易陷入局部极值等问题。以含大规模风电并网电力系统为例进行环境经济调度仿真，验证了所提模型及算法的有效性，并进一步分析了相关参数对含风电并网电力系统优化调度的影响。  

不确定充电习惯对电动汽车充电负荷需求及充电负荷调节的影响

采用二项分布描述电动汽车用户充电习惯的不确定性,本文建立了含有不确定性因素的充电负荷需求计算模型.基于此计算模型,分析了不确定性充电习惯、充电起始时间延时和充电功率对电动汽车充电负荷需求的影响;然后以配电网负荷方差最小为目标函数,以充电起始时间和充电功率为控制变量,考虑电动汽车充电功率约束和电动汽车用户充电能量需求约束,建立了基于不确定充电习惯的充电负荷优化调节模型.以北京市汽车行驶数据和典型配电网负荷数据为例,验证了本文所提充电负荷优化调节方法的优越性.  

主动配电网的运行控制技术

正高渗透率分布式发电,特别是光伏发电在配电网中的大量涌现会使配电网的规划运行模型发生根本性的改变,因此有必要研究与之相适应的运行控制关键技术。主动配电网(Active Distribution Networks,ADN)的核心理念是建立在全面量测基础上的主动规划、主动管理、主动控制与主动服务,强调对分布式可再生能源的主动规划,强调规划运行的有机协调,强调对分布式发电的主动管理和控制,强调对上级电网和用户提供主动服务。  

基于实测数据的集中式多谐波源责任评估

多谐波源的责任量化研究,对于谐波"奖惩性方案"的有效实施具有重要意义。针对如何区分多条馈线所接谐波源负荷对公共耦合点处谐波电压的贡献大小(集中式多谐波源)问题,提出基于实测数据并利用M估计方法和偏最小二乘回归方法进行评估的新思路。各次谐波频率下,基于戴维南等值电路建立集中式多谐波源系统的等效数学模型。根据谐波各量之间的关系,提出"理论电流"和"实际电流"的概念,分析了二者之间的关联规律。进而给出用于评价公共耦合点各谐波源责任的指标,并利用上述两种电流分别进行了基于M估计稳健回归和偏最小二乘回归的谐波责任评估。文中对比了两种方法的评估精度,研究表明,偏最小二乘回归方法性能优异,更适合在工程实践中推广应用。  

OPGW架空输电系统任一点接地短路电流分布的研究

架空输电线路发生接地短路时，短路电流在光纤复合架空地线(OPGW)上的分布对电力系统有重要影响。传统计算OPGW线上短路电流的方法大多采用工程简化计算和基于序分量法的计算，并且只考虑接地短路发生在杆塔处的情形，计算结果过于粗糙。为此提出了基于相分量模型对全线任一点接地短路电流计算的方法。分别提出接地短路发生在杆塔处和杆塔间不同的数学模型，进一步求解相导线和OPGW每一级档距上的电流。数值算例验证了在杆塔处接地短路分流模型的正确性，杆塔处接地短路的分流结果进一步验证了杆塔间接地短路分流模型的正确性，并在实际工程中进行了应用。对于复杂的OPGW架空输电系统，基于相分量模型的计算方法能够准确计算全线任一点发生接地短路时，OPGW线上短路电流的分布情况。  

主动配电网动态重构方法研究

主动配电网重构是通过开关的通断实现的。电力系统的运行状态随着负荷的变化而变化,配网重构是由当前电力系统运行状态决定的,每个潮流时间断面都有一个最佳配网拓扑结构。从网损最佳角度,配网应该时时刻刻都在重构。但是重构需要开关的通断来实现,频繁的开关操作,增加故障概率、减少开关设备的寿命,因此需要在网损与开关操作费用之间寻找平衡。本论文以24小时为例,每个小时是一个时段。每个时段各个节点的负荷是定值。每个时段找出网损较小的三个网络拓扑,构成较优解集。两个连续时段之间的拓扑结构进行配对儿:将开关变化少的为一对儿,而且是一一配对儿。这样两个连续时段之间有三个链条连接,24个时段的链条都会逐一形成。最后计算网损费和开关操作费用之和最小者,为选择的动态重构方案。  

基于模糊控制的混合储能平抑风电功率波动

风电功率波动对电网造成不容忽视的影响。风电并网处加入混合储能系统可以有效地降低风电对电网的影响。首先按照风电并网波动量要求，估算出某时刻的预估风电波动量。然后根据风电预估波动功率以及电池当前的能量状态建立模糊控制器，输出平抑系数K1，并计算出混合储能系统的实际输出功率以及风储并网功率。最后利用需混合储能SOE变化量以及超级电容器当前能量状态，建立模糊控制器，输出分配系数K2，计算当前超级电容器和电池的实际输出功率，并实时更新混合储能的能量状态。通过算例证明，在混合储能容量充足和不足的情况下协调控制算法均可靠、有效，并且能够充分解决混合储能使用寿命和风电功率波动平抑度之间的矛盾。  

考虑多种主动管理策略的配电网扩展规划

提出了主动配电网扩展规划的混合整数二阶锥规划模型,该模型以总的投资与运行费用最小为目标函数。文中考虑了4种主动管理措施降低规划方案成本及未来的运行风险,包括有载调压变压器调节、切机、切负荷及无功补偿。规划措施包括主动管理、新建线路、新建变电站、扩建变电站、新建分布式电源。配电网规划是一个混合整数非线性规划问题,再加对各种主动管理措施及未来不确定性的考虑,配电网规划问题求解变得相当复杂。基于配电网潮流方程及约束松弛技术,建立了配电网规划的二阶锥规划模型,并利用改进的IEEE 33节点系统及Miranda 54节点系统进行了算例验证。  

城市能源互联网功能体系及应用方案设计

北京延庆地区拥有全国最大的微电网群和丰富的可再生能源.依托北京延庆智能电网创新示范区建设工程,分析了延庆地区的新能源基础条件和特征,从能源供给/消费形式、承载能源输送的主要载体、管理决策与公共服务等几个方面阐述了示范区建设内容,构建了能源互联网的应用框架模型,详细阐述了支持广域潮流流动的交直流主动配电网、分层分区的分布式智能调控管理和开放的公共服务模式,探讨了未来的管理和商业模式的探索方法和途径.  

电动汽车非接触充电负载自适应控制方法

在电动汽车电磁感应式非接触充电系统中，电能接收端电路需要恒定的等效负载以保证系统运行在最大效率点。为此，针对电动汽车在恒流或恒压的充电模式中充电功率实时变化导致等效电阻无法保持恒定的问题，提出一种电磁感应式非接触充电负载自适应控制方法：该方法基于恒流恒压充电方式，通过制定参数初始匹配和负载自适应调节2个阶段的控制策略，将电池的充电电压、电流以及功率进行离散化分段控制；通过改变三相整流装置输出电压，间接改变非接触充电电能转换装置的输出电压，实现充电功率的实时变化；基于直流降压电路输入端电压和电流的比值，通过实时改变占空比信号，以保持电能接收端等效负载不变。该方法在兼顾电池充电时间和安全性的基础上，确保系统工作在最大效率点。通过算例验证了所提方法的正确性和可行性。