考虑碳税策略的微网与常规机组协同运行

在考虑碳排放限制情况下,研究微网和电网中常规机组的协同和非协同运行情况,建立了碳税和经济效益双层优化Stackelberg博弈模型。结合Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件、Big-M法和强对偶理论将双层优化问题转化为一个单层混合整数线性问题(MILP),并采用MILP软件求解。针对协同运行情况,提出了一种基于风险因子的改进Shapley值法对常规机组和微网进行收益分配,并与非协同运行情况进行比较。算例分析了碳排放限制对微网和常规机组协同和非协同运行时收益的影响,结果表明,通过合理的碳税政策和收益分配,可以保证微网和常规机组协同运行的积极性和稳定性,使双方的收益提高,同时减小碳排放,实现低碳经济发展。     

含微电网的主动配电网协调优化调度方法

研究微电网和主动配电网(ADN)互动运行模式,将微电网和ADN视为不同利益主体,提出一种含微电网的ADN协调优化调度方法。通过分析微电网和ADN的利益需求,将削峰填谷成本、微电网备用配置成本和用户停电损失期望体现于目标函数中,分别建立效益模型。同时,考虑ADN和微电网不同利益需求之间的博弈关系,提出了一种协同演化博弈算法(CGA),将ADN和微电网作为博弈参与者,分别对其效益函数进行模糊化处理并求解。在此基础上,考虑分布式电源随机性影响建立了基于不满意度的动态优化子模型,对CGA进行动态调整。算例分析了ADN和微电网参数对优化结果的影响,并与一般多目标优化算法进行对比,证明了所提方法的有效性和优越性。     

电力生态系统视角下的电网演变及电力系统聚合理论

为了满足新时代电网发展的客观需求,提出一种综合生态学、行为学、组织学,并引入大数据分析方法的聚合理论。聚合理论以一个全新的视角对电力系统的运行特征、演变规律和调度模型进行描述,可辅助指导电网运行的行为规范、运营模式、调度方案的制定。通过充分利用海量数据资源和采用更为普适灵活的组织群体运行模式,契合了电网海量数据资源和主体分布式、多元化、智能化的发展趋势,保障并加速了现代电网的演变进程,具有实用性、前瞻性和指导性。     

欧洲超级电网计划及其对中国电网建设启示

随着世界能源紧缺、环境污染等问题的日益突出,可再生能源成为世界各国能源发展的首选。然而,大多数可再生能源地处于远离负荷中心的能源区,且输出具有间歇性和不可控性。欧洲率先提出了超级电网计划,以可再生能源与传统能源广域互联,利用时间和空间上的资源互补性平衡可再生能源的功率波动性和不确定性,建立多种能源形式、多时间尺度、大空间跨度、多用户类型的广域输电网。欧洲的超级电网项目将对中国电网建设起着启示作用。文中首先对超级电网概念和特点进行了介绍,进而探讨了建设超级电网所需要的关键技术,并指出了超级电网建设面临的挑战。在此基础上,结合中国可再生能源及负荷中心分布特点,研究讨论了超级电网在中国的应用前景。     

基于全景理论的多微网聚合优化运行

研究微网优化运行模式,将全景理论(Landscape theory)应用在多微网系统中,将微网聚合到一起运行以实现更好的效益。考虑微网不同分布式电源互补性,定义了全景理论对应参数,利用全景理论的能量函数将多微网进行分组聚合。在确定多微网聚合形式的基础上,建立了考虑主网连接点(Point of common coupling,PCC)波动的微网能量优化模型,对聚合前后的多微网能量优化结果进行对比分析。仿真算例表明,聚合后各微网在实现自身经济性的同时提高了系统安全性,证明了全景理论在多微网聚合方面应用的合理性和有效性。     

基于协同演化博弈算法的微网和配电网动态优化

微网和配电网在互动运行时是相互影响、相互制约的。为了使整个系统获得最好的效益,需要整合考虑微网和配电网的效益。微网和配电网作为两个需要同时优化的主体,具有一定的效益冲突。研究微网和配电网互动运行时相互影响情况,分别分析其运行效益,将效益目标作为虚拟博弈参与者建立了模型,并采用模糊数学方法将其隶属化。结合演化博弈理论和协同进化算法,提出了一种协同演化博弈算法(Co-evolutionary Game Algorithm,CGA)对模型进行求解。在此基础上,考虑分布式能源随机性影响建立了基于不满意度的动态优化子模型,对协同演化博弈算法进行动态调整。对某一欧洲典型微网接入IEEE 33配电网结构的系统进行仿真,并且与传统的多目标优化方法进行对比。结果表明,最终优化稳定策略可以使微网和配电网整体达到最佳运行状态,证明了所提模型和算法的有效性和优越性。