含风光储联合发电系统的主动配电网无功优化

为了提高风、光能的利用率及降低其出力波动性对配电网的冲击,利用风力与太阳能时间与空间上的互补性及储能装置对功率的平抑作用建立含风光储联合发电系统的主动配电网模型,以无功补偿装置作为优化变量对主动配电网进行多时段动态无功优化,以电压偏差及网络损耗最小为多目标建立优化模型,利用凸松弛技术将优化模型转换为具有凸可行域的二阶锥规划(SOCP)模型。在IEEE33节点配电系统上进行仿真,对含不同类型的分布式电源发电方式的配电网进行无功优化,对比分析其对主动配电网调压降损的作用,并且对风光储联合发电系统的优化策略进行分析,最后验证了二阶锥规划松弛技术的精确性及可靠性。     

配电网多故障抢修与供电恢复联合优化模型

建立了多故障抢修与供电恢复的联合优化模型,通过故障抢修顺序和停电负荷恢复路径的交互影响和反复迭代,最终得到最优的抢修计划和各个阶段最优的供电恢复策略。应用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对所建立的模型进行求解,通过动态操作系统回支关联矩阵来修正在寻优过程中产生的违背"配电网辐射运行"约束的不可行解。算例计算证明,采用不同的抢修顺序和供电恢复策略将对配电系统的供电可靠性产生不同的影响,所建立的模型是正确有效的。     

风光储联合发电系统日运行计划制定方法研究

基于国家风光储示范项目进行日运行计划制定方法研究,利用粒子群优化算法对模型进行求解,并提出储能电池的充放电优化方法,提高充电电流、充电效率,加强储能系统的补偿效果,延长其使用寿命。通过算例验证了模型的有效性和可行性,能够比较准确地进行系统日运行计划的制定。     

风光储联合发电系统运行特性的研究

基于国家风光储输示范工程,分析张北地区风电、光伏发电等新能源资源状况和出力特性,探讨如何发挥化学储能系统的出力特性和调节作用,得出风光储联合发电系统的出力特性和联合发电组合方式。     

楼宇风光储联合发电系统容量优化配置

本文针对福州地区某个前期已安装20k W光伏的屋顶发电项目,利用美国NASA气象网站的气象数据,应用HOMER软件和Matlab仿真生成该地区的全年风速和太阳光照强度曲线,考虑离网和并网两种情况,配置了垂直轴风机和蓄电池容量,为该楼宇风光储联合发电系统的规划提供参考。     

风光储联合发电系统调频控制策略研究

针对风光储联合发电系统的运行特点,基于分段调频控制的理念,提出了一种风光储联合发电系统参与电力系统二次调频的控制策略。该控制策略根据区域控制偏差ACE就调频控制的紧急程度进行划分,在不同控制区域使用不同的有功控制方式,实现对联合发电系统出力的精细化控制,最大程度利用风电及光伏发电,保障储能电池SOC运行在合理范围。仿真分析验证了所提调频控制策略的可行性、有效性及经济性。     

风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用

综合分析风光储联合发电系统的结构特点和控制特性,设计了可灵活组态的联合控制模式和场站控制模式,实现风、光、储独立控制和互补控制的无缝切换。针对联合发电出力平滑、跟踪目标控制和频率调节的不同应用需求,提出了考虑储能荷电状态反馈的改进平滑控制策略和"风光捆绑、储能解耦"的协调跟踪策略。提出的控制模式及策略已在国家风光储示范工程得到应用,被验证是可行和有效的。     

计及碳排放的风-光-抽水蓄能系统容量优化配置方法

合理的系统容量配置方案是开发利用可再生能源的重要基础.文中提出了一种并网型风-光-抽水蓄能联合运行系统容量优化配置方法,该方法以成本最低、经济效益最大、碳排放量最小为优化目标建立系统模型,基于中国东南沿海某近陆海岛的真实数据,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解.然后,引入灰色关联分析法实现无偏折中策略获取最优容量配置方案.仿真结果表明,联合运行系统能在最大限度利用风能和太阳能的基础上实现连续稳定运行;引入灰色关联分析法决策最优容量配置方案是可行的,且联合运行系统在全项目周期里的碳排放量随着灰色关联度的增大而减小;适当提高风电和光伏发电入网率能够降低系统成本、提高经济效益、减少碳排放量.     

基于动态小波分解的混合储能系统平滑控制策略

为平抑分钟级的功率波动,使风电功率满足并网标准,基于小波分析提出功率分配数动态变化的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)控制策略。设计了功率分配数根据风电功率超短期预测结果和HESS的荷电状态(state of charge,SOC)动态调整的分频方法,从而改变并网的低频目标功率和需要蓄电池、超级电容平抑的中、高频功率;建立兼顾HESS控制成本、功率平滑度的多目标优化函数,并应用改进的NSGA-Ⅱ算法对功率分配数进行滚动优化,从而达到最优控制;针对基本NSGA-Ⅱ算法在维持种群多样性、均匀性上的不足,以及种群规模大的问题,对精英保留策略进行了改进。最后,通过美国某州风电场实际观测数据进行实例验证,结果表明,所提控制策略能充分发挥不同类型储能的优势,经济、快速地平抑风电功率波动。     

基于重力储能的风光储联合发电系统容量规划与评价

合理规划风电场、光伏电站和储能的容量是保证风光储联合发电系统经济性及可靠性的前提.提出一种依托山体的重力储能形式,联合风电场、光伏电站,建立以系统成本最小为优化目标的并网型风光储联合发电系统容量优化规划模型.然后,提出风光互补特性、供电损失率、系统贡献率等评价指标,用以衡量容量优化规划结果.在算例中,基于分时电价场景,...     

开关型功率放大器缓冲电路的多目标优化设计

对开关型功率放大器(SPA)缓冲电路的选型、原理和优化设计进行研究.依据原理分析,缓冲电路的设计任务被归结为求解一具有3个目标函数的多目标优化问题(MOP).该文选择了目前解决MOP最有效的Ⅱ型非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对以上MOP进行求解.为使求解过程更加高效,该文通过引入带前加速的拥挤距离分配(PACDA)...     

风-水电联合系统功率优化输出的研究

为了充分利用风能资源，改善风电场的功率输出特性，在有条件的地区可采取风-水电联合供电的方式来提高风电质量和风电场的运行效益。考虑电力市场下峰谷电价因素，合理运用风电场功率输出波动最小的指标，提出了旨在实现风一水电联合系统优化调度的高斯模型（简称G模型）。采用概率遍历搜索和局部弹性搜索相结合的改进遗传算法，对风电场典型运行工况进行了优化仿真计算，计算结果表明了风一水电联合供电系统的优势。     

计及需求侧响应的电力系统鲁棒优化规划模型

随着需求侧响应措施的深入开展,在电力系统规划中计及需求侧响应的影响具有重要现实意义。根据一般经济学原理,研究需求侧响应措施引起负荷需求弹性变化的不确定性,并且将该不确定性引入到电力系统规划模型中,以系统规划成本、运行成本和污染排放最小化为目标函数,建立了多目标鲁棒优化规划模型;采用引入精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解该鲁棒优化模型。最后,通过算例分析说明了鲁棒优化模型的合理性,并论证了该模型能够以最小成本得到计及多种需求侧响应弹性不确定性范围下的规划方案。     

基于灰靶决策和NSGA-II的配电系统分布式电源多目标优化

为优化分布式电源(Distributed Generation,DG)的安装位置和容量,以节点电压总偏差、DG投资运行维护费用、网损费用和购电费用为目标函数建立DG优化配置的多目标数学模型。模型中采用拉丁超立方抽样对DG和负荷的概率模型进行状态抽样,以计及DG出力和负荷的不确定性。运用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)算法求解建立的模型得到Pareto解集。采用基于信息熵赋权的多目标灰靶决策算法从Pareto解集中选择最优方案。对25节点配电系统进行仿真计算,结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

协同电力系统仿真平台的混合仿真技术研究及应用

目前,数据和运算密集型的高级人工智能计算技术发展迅速,而电力系统仿真和分析平台并不容易扩展人工智能技术的应用。文章基于大规模电力系统仿真分析软件平台(PSASP),附加扩展非支配排序遗传算法(NSGA-II),实现复杂电力系统中多个电力系统稳定器(PSS)控制参数的多目标协调优化算法技术。实现过程中提出了PSASP-MATLAB混合仿真技术,设计了考虑多机PSS的鲁棒性和稳定性的多目标综合优化函数,混合编程实现了PSASP平台暂态仿真过程与MATLAB平台NSGA-II算法交互连接。针对多机和多运行方式的复杂EPRI 36节点算例,应用文中技术求解的PSS全局优化控制参数,抑制振荡的能力优于传统优化方法,且在多种运行方式下具有良好的鲁棒性。     

基于RNA-CS混合算法优化的风光发电预测模型研究

提出一种基于RNA-CS混合算法优化的预测模型,优化布谷鸟算法,权衡全局搜索和局部搜索。结合某地区风力和光伏发电实际,对一天中的风速和福射进行测量。采用基础遗传算法、基础布谷鸟算法与RNA-CS混合算法进行仿真对比研究。结果表明,RNA-CS混合优化算法对比其他两种算法模型,对风电、光伏发电具有更精确的预测结果,能够有效的保障电力系统稳定运行。     

混合储能系统在独立光伏发电系统功率平衡中的应用

提出了将能量密度大、环境友好的磷酸铁锂电池和功率密度高、循环使用寿命长的超级电容组合,构成混合储能系统应用于独立光伏发电系统。以优化系统可靠性及运行状态为目标,设计了控制结构和控制方式。对系统进行仿真分析,结果表明,在光伏电池输出功率存在波动且负载发生脉动的情况下,储能系统能迅速平衡系统瞬时功率,维持系统可靠运行。     

基于多目标优化的日前风电接纳研究

在考虑风功率/负荷预测误差以及常规机组随机停运的基础上,构建了电网日前风电接纳模型,在运行方式优化的基础上对风电接纳能力进行评估。模型是典型的多目标优化模型,具有风电接纳能力最大与发电成本最小两个互相冲突的优化目标。采用非支配分类遗传算法对其进行求解,获得了Pareto最优解集,给出了日前自然风电接纳电量与最大理论风电接纳电量。在Pareto最优解集的基础上,对不同风电接纳水平下的常规系统平均发电成本以及平均风电接纳成本进行了分析。基于IEEE 118节点系统的仿真实验验证了本文所提模型及算法的有效性。评估模型给出的风电接纳电量、接纳成本等信息可为调度决策提供有益的参考。     

基于模糊控制的风光储发电系统输出功率平滑控制

鉴于太阳日照和风能的间歇性和随机性使光伏发电和风力发电输出功率随日照强度的变化而波动,在分析了光伏发电特性、风力发电特性和飞轮储能特性的基础上,提出一种基于模糊控制的风光储混合发电系统输出功率平滑控制方案。以某典型日为算例,仿真观察和分析风光储混合发电系统的飞轮转速、输出功率及平滑因数,并与无飞轮储能系统、简单飞轮储能系统两种情况进行比较。仿真结果显示,基于模糊控制的风光储混合发电系统输出功率得到平滑控制,平滑因数约6×10-9,几乎可忽略不计。仿真结果表明所提控制方法能有效抑制风光储混合发电系统输出功率的波动。