基于粒子群-内点混合优化算法的区域综合能源系统可靠性评估

区域综合能源系统(integrated community energy system,ICES)的发展将电、气、热等能源联系得更加紧密。文章在能源集线器模型基础上,结合蒙特卡洛系统状态抽样方法,提出了一种基于粒子群-内点混合优化算法的区域综合能源系统可靠性评估算法。该算法通过结合粒子群算法和内点法的优劣势互补,可较准确计算目标区域综合能源系统可靠性量化指标。之后详细分析了可再生能源渗透率对区域综合能源系统可靠性的影响。     

基于分组差分粒子群算法的含分布式电源配电网故障定位北大核心CSCD

针对粒子群算法在对含分布式电源的配电网故障定位时,易陷入局部最优的问题,文章提出了一种分组差分粒子群算法。该算法对粒子群进行了分组操作,每组粒子群均可代表原种群的特性,并对每组全局最优值进行了变异、选择操作。文章构造了配电网故障定位的目标函数,以含分布式电源的IEEE33节点配电网系统为例进行仿真测试,对该算法与其他启发式优化算法进行了对比分析,结果验证了该算法在故障定位时不易陷入局部收敛,且准确性和快速性得到提高。最后通过配网自动化平台对所提算法进行了验证,进一步证明了该算法应用于实际工程的可行性。     

基于多主体博弈的园区综合能源系统优化方法

针对多个园区综合能源系统间存在能源浪费及利益冲突的问题,首先提出了考虑多主体博弈的园区综合能源系统双层优化模型,其中上层模型利用多个园区间经济关系进行合作博弈,得到园区间交互能量功率并将所得功率传输给下层模型,下层建立多目标合作博弈模型进行设备调度并反馈能源需求。其次,上下层合作博弈皆采用交替方向乘子法进行解耦,并交替迭代得到最优策略方案。最终利用Shapley值法进行利益分配。结果表明,园区多主体间的合作可以有效提升园区综合能源系统经济效益。实现多能源灵活调度及能源系统经济效率提升。     

多能信息交互支撑的综合能源协同优化调度对综合供能可靠性影响分析技术

多能信息互联打通了不同能源系统间的信息交互通道,使跨系统的能源综合调度成为可能,进而可实现紧急状态下的多能相互支撑,为综合能源系统整体供能可靠性的提升提供了新的手段。以能源集线器(energy hub,EH)作为信息集成与多能交互的核心,建立多能信息互补优化方法,对多能协同过程进行精准刻画与通用计算;在此基础上提出了基于影响增量的可靠性评估方法,整合事故发生概率与负荷削减信息,得到量化可靠性指标;进而,提出了协同优化、多能互补对系统供能可靠性的影响分析技术。在算例分析中验证了所提方法的精度和效率,合理的多能协同模式能够提升系统可靠性,还可促进可再生能源的高比例接入。     

基于马尔可夫链的调度操作流程风险评估及优选方法

提出了一种基于马尔可夫链调度操作流程风险评估及优选方法。分析了影响调度操作风险水平的两类主要因素(各步操作结果、设备故障)的特点,并利用分层方法将二者解耦处理:外层利用马尔可夫链模拟调度操作过程中系统拓扑的变化,并计算各环节对应系统拓扑的概率分布;内层利用状态枚举法计算各系统拓扑对应风险指标,并按外层所得概率分布加权求和,得到各操作环节及整体操作流程的风险指标,基于所得指标,可量化分析不同调度操作流程风险差异。该方法能够快速准确计算调度操作风险指标,为调度工作人员优选操作流程提供指标支持。测试系统及实际系统算例验证了所述方法的正确性、高效性和实用性。     

基于相关增益的电压稳定关键注入区域识别

提出一种识别影响电力系统电压稳定关键节点的关键注入区域新算法。计算系统各节点的电压稳定指标,确定系统电压稳定关键节点。以电压稳定关键节点为关键注入区域的主导节点,借助相关增益矩阵的相关性质,识别与系统中各电压稳定主导节点存在强电压耦合关系的负荷节点和发电机节点,构建含电压稳定主导节点的电压稳定关键注入区域;针对所得注入区域,给出系统稳态和紧急情况下改善系统电压稳定性的相关控制策略。将所提方法应用于New England 39节点系统中,分析、对比结果验证了所提方法的正确性和有效性。最后将该方法应用于波兰电网中,验证了该方法的实用性。     

4×10Gbit/s并行光模块串扰优化设计

为了对4×10Gbit/s并行光模块光串扰进行优化,采用了ABCD传输矩阵法,结合光纤耦合约束条件以及准直透镜、自聚焦透镜和光纤端面球透镜的理论,设计出两套优化方案。研究了垂直腔面发射激光器光束特性,利用MATLAB进行理论分析,模拟得出光斑半径与发散角的关系,并分析了串扰情况。在ZEMAX非序列模式下完成了光路建模,优化结构中透镜参量以及光纤端面设计,进行了理论分析和实验验证,取得了优化后耦合光斑半径与耦合效率。结果表明,间接耦合优化结构中,到达光纤端面的光斑为53.72μm,耦合效率达到72.59%;而直接耦合优化结构中,到达光纤端面的光斑为3.695μm,耦合效率高达到76.11%,有效地解决了并行光模块之间的光串扰问题。这一结果对光网络信号传输质量优化方面是有帮助的。     

计及地震灾害不确定性的电气互联系统韧性评估与提升方法

地震灾害可能造成电气互联系统基础设施的严重损坏,导致停电停气事故。为评估和提升地震灾害下电气互联系统的能源供应能力,该文首先构建计及地震空间分布和震级不确定性的电气互联系统元件失效概率模型;其次,提出基于两阶段气网优化潮流模型的电气互联系统最优负荷削减算法,提升收敛性和计算效率,在此基础上,建立地震灾害下电气互联系统韧性评估及提升方法;最后,基于IEEE RTS 79电网和14节点气网,搭建电气互联测试系统,并利用此系统验证所提韧性评估及提升方法。结果表明,所提出的电气互联系统韧性评估及提升方法能够协助规划人员评判系统面向地震灾害的韧性水平,并能结合经济性选择最佳韧性提升方案。     

基于纳什谈判理论的风-光-氢多主体能源系统合作运行方法

以可再生能源制氢为特征的能源系统将是今后能源互联网建设的重要方向之一。该文针对风-光-氢多主体能源系统的合作运行展开研究。首先,考虑主体间的电能交易建立各主体的优化运行模型,然后基于纳什谈判理论建立风-光-氢多主体合作运行模型,接着将其等效为联盟效益最大化和电能交易支付谈判两个子问题。为保护各主体隐私,运用交替方向乘子法提出上述两个子问题的分布式求解方法。最后通过算例验证所提合作运行模型以及分布式算法的有效性。仿真结果表明通过风-光-氢多主体的合作运行,可以较大幅度提高各主体的运行效益以及合作联盟的整体效益。此外,风光发电上网电价的降低,将促进风-光-氢多主体展开合作,以提升各自运行效益。