主动配电网中多代理模拟技术与应用研究

针对主动配电网(active distribution network,ADN)中分散式、主动性元件种类及数量的大幅增加,网络结构复杂管理控制难度日趋困难的问题,提出多代理技术是增加ADN中多类型主动性元件协调合作的新手段。该文综述了近年来国内外基于多代理系统对ADN中分布式能源管控、主动元件的协调控制、故障快速恢复以及区域自治的市场仿真4个方面的研究现状与成果,分析了多代理技术应用在ADN中的管理结构、通讯机制及适应于ADN发展的Agent模型。从ADN的主动性规划、多能流系统模式、博弈性市场机制及负荷主动管理能力等方面的发展趋势,展望了在未来如何更好地利用多代理技术,提高主动配电网的供电可靠性与经济性。     

考虑重构的含可再生能源配电网电压控制模型与算法

风电、光伏等分布式电源高渗透并入10kV中压配电网,将导致系统运行经济性与电压质量等问题,若不加以有效管控,则难以充分消纳可再生能源。为实现可再生能源接入下配电网电压安全的主动管控,提出兼顾配电网结构灵活性与电压调节资源能力的机会约束双层优化模型。模型上层以配电网动态重构为手段,确保长时间尺度内的经济运行原则;下层以馈线自动调压器控制策略为对象,实现局部支路电压水平优化。为提高算法效率,利用二阶锥法松弛潮流约束,并采用库恩—塔克(KKT)条件将模型等效转化为单层决策模型。算例结果表明,所提方法通过主动重构技术协调局部电压调节资源,可实现可再生能源接入下配电网的电压安全运行控制。     

考虑网架恢复过程的电力应急资源调度方法EI北大核心CSCD

大停电后快速恢复系统骨干网架,需制定科学的电力应急资源调度方案。提出一种将节点恢复顺序融入应急资源调度过程的双层决策模型,根据电网恢复原则,上层模型计及了节点恢复顺序和电力应急资源调度方案的影响,并以网架恢复效率最大为目标函数。下层模型按照节点的优先恢复顺序对电力应急资源进行调度,以应急调度成本最小为目标函数。通过应急资源分配变量耦合上下层,引入KKT条件实现双层到单层模型的转换。综合遗传算法和变邻域搜索各自优势,采用混合遗传–变邻域搜索算法求解模型。用新英格兰39节点系统的算例验证了所提模型的合理性。     

基于支路能量时空特征的电力系统暂态稳定性分析

提出支路能量分布熵和支路能量近似熵指标,分别从扰动能量在电网中的空间分布聚集程度和从扰动能量随时间推移的振荡态势来分析故障后电力系统的暂态稳定性。首先简述系统动态模型和基于结构保留模型的支路势能分析方法,引入复杂系统熵理论构造支路能量分布熵指标;同时引入近似熵与多尺度熵理论构造支路能量近似熵指标,进一步给出基于两类熵指标的暂态稳定分析方法。四川电网算例研究验证了:线路故障注入电网的扰动能量越大,支路能量分布熵越小,则关键支路割集所聚集的能量越大,系统越容易失稳;支路能量近似熵越小,则聚集在支路上的能量随时间推移越发增加,系统越容易失稳。     

基于发电机对暂态势能集的电力系统暂态稳定快速评估

基于传统暂态能量函数方法,以简单3机3节点系统推导出一种基于发电机对暂态势能的系统暂态势能函数表达式。该暂态势能计算函数不需要全系统的网络拓扑参数或故障位置信息,仅需实时采集系统中少量的发电机机端电气状态量,计算方法简单有效。基于该发电机对暂态势能定义了受扰严重机组判别指标集,利用该指标的聚集特性在故障清除后极短时间内辨识系统的主导失稳模式,根据临界机组分群结果采用EEAC法快速计算当前故障模式下的系统暂态稳定裕度。IEEE 3机9节点、新英格兰10机39节点系统、某省级实际电网算例结果验证了该方法的正确性和有效性。     

面向同步相量轨迹簇规则的电力系统暂态稳定实时评估

设计同步相量测量条件下,面向发电机节点电压同步相量复平面轨迹规则的暂稳实时评估算法.利用K均值和模糊C均值组合算法在线识别扰动后若干周波内轨迹簇同调与聚类偏移特征,采用分类与回归树抽取所定义特征量规则,以实时轨迹簇的相对位置组合特征值规则而非轨迹状态(如幅值大小)本身来评估未来暂稳状态.实践表明,算法能在8～20周波内不依赖模型地高精度预估未来4s系统是否稳定及临界机、受扰程度等重要信息,且不依赖于既定扰动模式,侧重于系统对大扰动的泛化响应模式挖掘,回避了主导失稳模式判别,且避免了针对不同故障的多套规则存储.新英格兰10机39节点系统算例验证了方法的有效性.     

基于故障演化的电网阶段脆弱性及其可视化预警

提出了电网阶段脆弱性概念,将故障后系统经历的暂态稳定、潮流响应、发电再调度3个演化过程作为脆弱性分析阶段,从暂态能量聚集和线路输电裕度角度建立各阶段脆弱深度与广度指标。算法从有功平衡角度出发,突出故障后电网演化各阶段脆弱特点的关键矛盾,可用于识别各阶段脆弱关键线路与重要断面脆弱性水平。新英格兰10机39节点系统算例验证了算法的有效性。结合四川大学开发的电力调度可视化平台展示了电网阶段脆弱性可视化预警,为运行人员掌握电网阶段动态特征提供了新工具。     

基于深度强化学习的含储能有源配电网电压联合调控技术

高比例可再生能源接入下，有源配电网电压越限风险增加。传统调压设备控制时间尺度长，难以及时响应调压需求。为缓解配电网局部电压越限问题，提出一种基于深度强化学习的电压调控策略，利用电池储能系统和静止无功补偿装置(static var compensator, SVC)进行有功无功联合调控。首先，研究了分布式储能的容量衰减机理；然后，将电压调控推导为马尔可夫决策过程，通过寻找SVC和储能最佳出力点缓解电压波动；最后，采用深度确定性策略梯度算法实现离线训练与在线决策。算例验证表明，所提策略能有效实现非全局信息可观下电压波动的抑制，电压偏差较无调控时有明显降低；通过与其他深度强化学习和启发式算法对比，验证了所提出方法可以有效应对不确定性环境，抑制电压波动。     

基于logit模型的电动汽车充放电研究

零排放的电动汽车是汽车工业未来发展的主流,电动汽车入网技术实现了电动汽车和电网的双向互动和交换,是智能电网的重要组成部分.电动汽车的充放电行业造成新一轮负荷的快速增长,其对电网效益产生的影响目前还未有深入的探讨.在现有商业用电峰谷电价模型下,探讨了基于随机效用理论的多项式logit模型的电动汽车充放电行为,并初步评估电...     

基于功能单元的高压配电网负荷转供分层优化模型

本文提出一种基于功能单元的高压配电网负荷转供分层优化模型以疏缓愈来愈复杂的城市电网阻塞,即将城市电网抽象为上层220 kV供电通道和下层110 kV功能单元组的简化模型。上层模型中,通过功能单元可达性矩阵定义“通道分配因子”引导单元组内负载在各供电通道的分配,定义“容载协调比例”协调“容”“载”间的不平衡关系,并将二者作为粒子编码,利用算法初始化通道分配因子及容载协调比例,生成网络负载预分布;下层模型中,事先枚举“有效供电路径矩阵”反映单元组内负载的实际分布,定义贴近度反映单元组内负载的实际分配与通道分配因子的贴近程度,根据上层模型生成的通道分配因子及容载协调比例,引导下层各变电单元组的实际负载及协调量向上层贴近。将上下层目标函数之和作为粒子群算法的适应度函数,即可形成上层全网有功负载预分布引导,下层功能单元组交互执行的求解策略,使负载分布逐渐趋于合理的均衡状态,并在潮流校验的前提下利用算法的迭代更新使系统负载分布逐渐趋于均衡。以离散二进制编码代表每一种操作序列,采用模糊综合评价方法评估网络从初态到终态不同过渡方案下系统的安全水平,在优化方案确定后,制定一个在连续操作下安全水平较优的操作序列,以保证每一步操作都能使电网运行在控制阈值范围内。利用某城市电网局部系统验证了方法的有效性与在线分析的适用性。