计及多元不确定性的氢电耦合微电网多阶段动态规划方法

针对传统单阶段规划设计方法存在的初始投资成本高、源荷匹配性弱、经济性不足的缺点,提出了一种氢电耦合微电网多阶段动态规划方法,可确定各设备的最优配置容量和投资时机,并基于混合优化架构增强模型对多元不确定性的适应能力。其中,设备在规划周期内投资成本的波动不确定性特征以随机概率场景描述,可再生分布式电源出力和负荷需求不确定性则以不确定场景集合处理。在此基础上,进一步考虑微电网规划周期内的负荷增长率、设备性能衰退等动态因素,提升规划方案对未来动态信息变化的适用性,并最终构建随机-鲁棒混合整数线性规划模型描述微电网的多阶段动态规划问题。仿真结果表明,与传统的单阶段规划模型相比,所提方法的总成本降低近5.0%,初始投资成本降低近13.9 %,投资回收期缩短近32.9 %,有利于提升微电网规划方案的经济性。     

基于不动点映射的多微网与配电网主从博弈定价策略及均衡求解方法

随着配电侧微电网接入数量的逐年提升和市场化改革的推进,开展多微网与配电网的协同优化定价问题具有重要意义。针对该问题,本文提出基于不动点映射的主从博弈定价策略,并分析系统博弈均衡状态的求解方法。首先,建立含多微网接入的配电网二阶锥最优潮流模型,并推导其等价的对偶模型以获得准确的节点边际电价。其次,考虑储能、分布式光伏和弹性负荷的协调,建立基于价格响应的微网群运行优化模型。最后,基于不动点理论描述含多微网的配电系统定价策略,利用基于外推改进的最佳响应算法进行求解实现博弈均衡,并基于压缩映射定理证明所提算法的收敛性。基于改进IEEE-33节点配电系统案例的仿真结果表明,所提方法能够有效求解多主体博弈问题并获得均衡解,且具有更高的求解效率。     

微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法

针对微电网内可再生能源和负荷的不确定性,建立了min-max-min结构的两阶段鲁棒优化模型,可得到最恶劣场景下运行成本最低的调度方案。模型中考虑了储能、需求侧负荷及可控分布式电源等的运行约束和协调控制,并引入了不确定性调节参数,可灵活调整调度方案的保守性。基于列约束生成算法和强对偶理论,可将原问题分解为具有混合整数线性特征的主问题和子问题进行交替求解,从而得到原问题的最优解。最终通过仿真分析验证了所建模型和求解算法的有效性,同时给出了分时电价机制下微电网对储能进行调度的边界条件,可为微电网投资商规划储能及配电网运营商设计激励机制提供参考。     

电动汽车充电负荷概率分布的数值建模方法

传统电动汽车充电负荷概率建模通常采用蒙特卡洛模拟方法,存在耦合参数多和计算耗时大等问题.为此,提出一种基于车辆集合的整体荷电状态(CSOC)概率分布特性的电动汽车充电负荷概率分布数值计算方法.首先,将车辆的多次行程拆解为独立的单次行程进行起止点(OD)分析,消除多行程间建模中的变量耦合误差.其次,建立考虑车辆出行特性的CSOC动态概率模型,确定各行程的起始荷电状态概率密度函数;结合大数定律得到充电负荷时空概率分布函数.最后,以12节点路网案例计算充电负荷时空概率分布.结果表明,较传统蒙特卡洛模拟方法,所提方法消除了耦合误差问题,并在保证计算精度的前提下大幅提高了计算效率.     

基于微型压缩空气储能的混合储能系统建模与实验验证

微型压缩空气储能是一种新型的储能技术,可以与飞轮等组成混合储能系统。文中介绍了基于微型压缩空气储能的混合储能系统的结构及工作原理,根据现有设备的实验结果提出了压缩空气储能原动部分的数学模型,包括压缩空气压力、温度、阀门、透平等环节,并通过拟合的方法进行参数辨识。最后,搭建了混合储能系统的仿真算例,并通过仿真与实验数据的对比验证了模型的适用性和有效性。     

基于实时数字仿真的微电网数模混合仿真实验平台

研究了基于RTDS的微电网运行和综合监控系统数模混合仿真实验平台,主要包括RTDS实时数字仿真系统、分布式电源控制系统和微电网运行与综合监控系统(EMS/SCADA)三部分。RTDS实时数字仿真系统对微电网中的网络结构、各分布式电源和负荷的主回路电气部分和相应控制系统进行实时数字仿真模拟,并通过相应模拟量和数字量的输入输出接口与外部分布式电源控制系统和微电网综合监控系统进行实时数据交互,实现软件和硬件结合的闭环仿真。最后基于该方法,搭建了针对风柴储独立微电网系统的数模混合仿真实验平台,可对微电网协调控制策略和能量管理策略等关键技术进行有效验证。     

基于柔性互联的独立微电网分布式优化调度方法

围绕不同独立微电网之间的互联运行控制问题,采用基于双向AC/DC变流器的柔性互联方法连接独立微电网。每个微电网与相连的变流器交流侧单独构成一个控制区域,区域内部网络采用支路潮流模型,集中优化光伏单元、储能系统和柴油发电机组等设备;相邻区域交互区域边界有功功率,采用基于交替方向乘子法的分布式优化算法协调控制不同微电网内的资源。正常工作条件下,通过柔性互联装置可实现各微电网内设备的协调互补,提高系统运行经济性;设备故障条件下,基于柔性互联装置的灵活控制和功率支撑能力,可减小故障微电网的停电范围。最后用仿真案例验证了不同运行工况下上述方法的有效性。     

基于改进高斯滤波器的含锁相环PV-BES微电网的孤岛检测和无缝切换控制

该文提出了一种基于锁相环（PLL）的电网监测和无缝传输控制的改进高斯滤波器,用于改善含光伏电池储能（PV-BES）微电网的电能质量。在并网模式下,该文提出了一种基于正交信号发生器的二阶广义积分器（QSG-SOGI）前置滤波的改进高斯滤波器,已实现MG向非线性负载和主网提供电能,同时在公共耦合点（PCC）给电网提供无功功率补偿和电能质量改善。此外,光伏前馈项可实现光伏功率注入调节,也可改善系统的动态特性;在电网故障时,控制器将PV-BES微电网转换为孤岛运行模式,可确保不间断地向负荷供电。最后,在各种场景下该文对所提控制器的有效性和优越性进行了测试,并通过实验进行了验证。     

基于多源气象预报总辐照度修正的光伏功率短期预测

针对单一气象预报源可能存在的误报和偏差问题,提出一种基于多源气象预报总辐照度修正的光伏功率短期预测方法。根据功率序列特征,采用自组织映射神经网络聚类算法实现历史数据广义天气类型划分。按照晴朗程度实现广义天气类型与公共气象服务天气类型预报的匹配对应,并计算不同广义天气类型总辐照度各等级之间的折算系数。在计算各广义天气类型系统误差的基础上,如果预测日数值天气预报广义天气类型分类结果与公共气象服务天气类型预报的一致,则叠加修正总辐照度系统误差;否则,采用树扩展朴素贝叶斯算法计算2种广义天气类型的转移概率,在修正系统误差后利用折算系数计算公共气象服务天气类型预报对应广义天气类型的总辐照度序列,并根据转移概率设定权重系数进一步修正总辐照度序列。建立预测模型,基于遗传算法优化的反向传播神经网络获得光伏功率短期预测结果。利用某光伏电站的实际运行数据和气象预报数据验证了模型的有效性。     

基于改进高斯滤波器的含锁相环PV-BES微电网的孤岛检测和无缝切换控制

该文提出了一种基于锁相环（PLL）的电网监测和无缝传输控制的改进高斯滤波器,用于改善含光伏电池储能（PV-BES）微电网的电能质量。在并网模式下,该文提出了一种基于正交信号发生器的二阶广义积分器（QSG-SOGI）前置滤波的改进高斯滤波器,已实现MG向非线性负载和主网提供电能,同时在公共耦合点（PCC）给电网提供无功功率补偿和电能质量改善。此外,光伏前馈项可实现光伏功率注入调节,也可改善系统的动态特性;在电网故障时,控制器将PV-BES微电网转换为孤岛运行模式,可确保不间断地向负荷供电。最后,在各种场景下该文对所提控制器的有效性和优越性进行了测试,并通过实验进行了验证。