实现微网供电恢复的分布式电源自组网策略

将分布式电源(DG)自组网技术应用于解决微网供电恢复问题。当微网并网转非计划孤岛时,将微网有序地解列成若干个可独立运行的DG本地自组网,以确保重要负荷或本地负荷的持续供电;待各DG本地自组网运行稳定后,根据DG容量形成若干DG动态自组网对外搜索和扩大供电范围,并采用基于爬山策略的启发式优化算法实现各DG动态自组网对外供电恢复的最大化。在此基础上,将具备互联条件的DG动态自组网依次联网运行以增强系统稳定性,待公共配电网恢复供电后,按照拓扑连接顺序依次将各DG动态自组网与公共配电网并网运行。以西门子Benchmark 0.4kV低压微网为算例,对所述方法的有效性进行了仿真验证。     

计及电动汽车和光伏—储能的微网能量优化管理

随着光伏发电和电动汽车的快速发展,电网的安全和经济运行受到了更多的关注,开展关于能量管理问题的研究有助于保证电网的稳定和高效运行。文中针对并网模式下计及电动汽车和光伏—储能的微网能量管理问题,研究了根据电动汽车电池的荷电状态进行能量管理的功率计算模型,提出了兼顾光伏出力、电动汽车充放电功率、电网电价时段划分及储能能量状态的能量管理策略。在此基础上,建立了以电动汽车充放电功率为优化变量,以减少微网运行费用为目标的能量管理模型,并采用基于遗传算法与粒子群算法的混合优化算法(GAPSO)进行求解。最后以实际微网为例进行仿真,结果验证了所述方法的有效性和可行性。     

弹性配电系统动态负荷恢复的深度强化学习方法

极端事件下,合理利用微网盈余电力供应配电系统中的关键负荷,可有效提升电网弹性.基于深度强化学习(DRL)技术,提出一种考虑微网参与的配电系统动态关键负荷恢复(DCLR)方法,支持以无模型的方式求解复杂问题,以提升在线计算效率.首先,分析含微网的配电系统DCLR问题,并在此基础上构建其马尔可夫决策过程,其中考虑了配电系统...     

含分布式电源的配电网供电恢复的多代理方法

针对含分布式电源的配电系统,特别在考虑了由分布式电源和负荷组成微网运行的情况下,建立了以恢复负荷最多、开关操作数最少为目标的供电恢复模型。在提出配网调度中心、微网、分布式电源三者的分层协调控制策略的基础上,应用多代理理论,建立了一个由全系统控制协调代理（CAG）、微网控制代理（MGAG）、分布式电源代理（DGAG）以及母线代理（BAG）组成的多代理系统,在保证配电网辐射状运行、满足配电网电压与电流及馈线容量等约束条件的情况下进行供电恢复。通过分析一个含2个变电站、14条母线和4个分布式电源的配电系统的单重及多重故障供电恢复问题验证了该方法的有效性。     

考虑可控负荷的含分布式电源配电网短时故障供电恢复

通过支路数组元素的有效组合形成恢复方案,并利用负荷相对适应度和风险度指标引导恢复方案优化过程。通过合理投切可控负荷充分利用故障后剩余电源容量,在保障重要负荷供电的同时,尽可能恢复更多失电负荷。同时,将馈线间联络线和分布式电源在非故障失电区进行供电孤岛划分,并实现协调恢复。针对分布式电源和备用联络线在初始孤岛划分方案形成时存在的独立性和在优化过程中的关联性,引入包括信息层、执行层、设备层和协调层的多代理系统,进行并行计算、协调优化。采用69节点算例进行仿真,仿真结果验证了方法的正确性和有效性。     

含微网及电动汽车的主动配电网供电恢复策略

为充分发掘并利用紧急情况下微网及电动汽车对区域配电网的电能支撑作用,进而提高配电网故障后供电恢复的有效性、快速性、经济性和可靠性,文中提出一种含微网及电动汽车的多源主动配电网多级快速供电恢复策略,包含微网供电恢复、微网与电动汽车协同供电恢复,以及一级馈线供电恢复三级方案。随后,以供电恢复后配电网的网损最小为目标,构建各级供电方案的最优潮流模型,并利用遗传算法来获取配电网多级供电恢复的最优方案。最后,以IEEE典型三馈线配电测试系统为例验证了本文所提多级快速供电恢复策略的可行性和有效性。     

计及负荷储能特性的微网荷储协调联络线功率波动平抑策略

以微网整体参与市场交易为背景,计及直接控制负荷的储能特性,提出采用电池储能和直接负荷控制(DLC)协调的微网联络线功率波动平抑策略。将DLC视为储能资源的调控行为,建立基于负荷储能特性的DLC模型。在此基础上,以经济效益最大为目标,考虑DLC作用,基于两阶段随机规划优化微网短期交易行为。以经济性和不影响用户用能体验为原则,提出考虑负荷运行状态的微网联络线功率波动完全平抑方案。最后,通过仿真算例验证了所提策略的有效性。     

微电网孤岛运行混合储能自适应控制策略

蓄电池/超级电容器混合储能系统综合了超级电容器高功率密度和蓄电池高能量密度的优势,是储能技术未来发展方向之一。针对平抑微电网直流母线电压波动的应用需求,研究了蓄电池/超级电容器混合储能系统,建立了微电网孤岛运行状态混合储能系统等效电路模型。为充分保证混合储能系统整体性能,提出一种主从双环结构自适应控制策略,系统依据所设置的不同开环截止频率,对母线功率波动进行自适应响应,完成上层的功率自适应调节并使之平衡。针对负载电流不易测量的问题,提出基于扩张状态观测器的方法对其进行虚拟测量。仿真分析结果验证了所提控制策略的有效性与可行性。     

含分布式风光电源的配电系统故障恢复策略

具有随机性的风力发电和光伏发电接入配电系统对配电系统的故障恢复有很大的影响。建立了风电场异步电机的稳态模型,将异步风力发电机中的滑差修正量引入到雅克比矩阵中,计算得到含风电场的潮流分布,引入随机潮流分析风电和光伏发电对配电系统故障恢复的影响,建立以系统损耗的期望值最小和开关次数最少为指标的多目标配电系统故障恢复模型,利用基于带精英策略的非支配排序单亲遗传算法求解多目标问题,并通过IEEE 33节点配电系统进行仿真,研究结果说明模型的合理性以及方法的有效性。     

主动配电系统中分布式电源和储能系统的优化配置

针对多类型分布式电源和储能系统在主动配电系统中的接入位置及容量问题,建立了综合主动配电系统的经济成本、电压质量以及CO_2排放量三个方面的多目标优化配置模型。对传统的NSGA-Ⅱ算法进行了改进,在初始种群中引入反向学习机制,并以一定比例选择种群中的支配个体,以增加种群的多样性和提高算法的搜索能力,然后基于权重系数调节方法帕累托最优解集中确定最优解。最后,利用IEEE-33配电系统算例验证了所提出模型和算法的正确性和可行性。     

间歇式电源并网环境下电能质量问题研究

大规模间歇式电源并网、大规模储能应用以及电动汽车的大量使用,对电网电能质量问题产生很大影响。在分析国内外研究背景、发展趋势的基础上,在如下方面做了总结:光伏发电并网产生的谐波、直流注入等电能质量问题及其抑制方法;风电并网产生的谐波、电压波动与闪变、频率波动、电压偏差等电能质量问题及其抑制方法;储能系统在电能质量治理中所起的作用;大量电动汽车并入电网对电网产生的电能质量问题、抑制及其控制方法。最后,结合我国电网发展趋势,给出了大规模间歇式电源并网环境下电能质量的治理建议。     

基于分布式电源与电动汽车的微电网能量调度策略

通过调动本地负荷包含电动汽车的储能模块,对分布式电源输出功率进行消纳,为微电网功率的波动提供了可靠的解决方案。针对微电网的能量管理系统提出双层超前调度策略,其中上层维持微电网长期能量平衡,下层通过调动储能以及电动汽车协调充电,实现微电网平滑的交换功率。基于一座典型微电网的运行数据,利用Simulink平台在多种情景下进行仿真,验证了所提出微电网能量管理策略。     

混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略

提出一种混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略。复合电源中蓄电池作为主电源,超级电容器作为辅助电源,主电源和辅助电源各自经过一个升压变换器和升降压变换器连接至直流母线端,两种电源之间的能量转换由功率变换器实现。控制策略的控制目标为:(1)稳定直流母线电压;(2)精确跟踪超级电容器电流参考值;(3)控制系统实现全局渐近稳定。在Matlab Advisor仿真环境下对复合电源以及所提控制策略进行建模与仿真,并搭建了试验样机进行试验。仿真和试验结果表明:所提复合电源功率分配控制策略能较好地满足以上三个控制目标,充分发挥复合电源中蓄电池和超级电容器的优势。     

Optimal Placement of Intermittent Renewable Energy Resources and Energy Storage System in Smart Power Distribution Networks

This paper presents an efficient strategy to optimally allocate renewable energy sources (RES), primarily wind and solar photovoltaic (PV), and energy storage system (ESS) in electrical distribution networks with a goal of minimizing costs and active power losses. The proposed planning strategy is used to determine the number of possible and optimal locations for the hybrid RES–ESS system. This paper further presents a control scheme to optimally dispatch the output of ESS, which increases the effective utilization of RES by reducing their day-ahead forecast errors in order to minimize the deviation between forecasted and actual values. In our proposed strategy, the location that produces the least overall power losses complying with the system constraints is considered as the optimal one. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, this paper considers a case study of a 16-bus test system that comprises of several loads, wind farm, PV, and ESS. The test results demonstrate that by determining the optimal bus location for the RES–ESS system, overall power losses as well as peak load can be significantly reduced.     

考虑移动储能特性的电动汽车充放电调度策略

电动汽车作为一种分布式储能,具备与电网互动的能力,其最大的特点是移动性。基于停车生成率思想对电动汽车移动储能特性展开分析,建立电动汽车移动储能模型,以网格化区域为单位描述电动汽车的移动行为。以最小化电网负荷波动为优化目标,计及电网潮流约束、电池性能约束、车主需求约束和车辆移动性约束,提出了电动汽车移动储能与可再生能源协同参与电动汽车与电网互动策略。算例对于不同移动特性、不同电动汽车规模2种场景进行仿真,表征了移动储能特性对策略的影响,验证了模型和策略的有效性。     

基于离散傅里叶变换的孤岛型微电网混合储能优化配置

分析了孤岛型微电网中电源负荷不平衡功率的产生,基于离散傅里叶变换,将不平衡功率分解成日分量和小时分量,分别采用压缩空气储能和钠硫电池平衡该分量,为了使得分解后的日分量和小时分量最优,专门研究了不平衡功率离散傅里叶变换分断点的分断原则。在此基础上,综合计入储能投资运行成本、系统缺电损失费用和弃风惩罚费用等,建立孤岛型微电网混合储能优化配置模型。该模型可以实现离散傅里叶变换分断点和混合储能容量的统一优化,且优化过程中实现了压缩空气储能和钠硫电池两种储能容量优化配置的完全分解,简化了模型的求解复杂性。采用实际微电网系统进行了算例分析,验证了所述模型和方法的正确性。     

计及电动汽车储能特性的微电网规划模型与算法

为了研究电动汽车对微电网能量单元规划的影响,建立了考虑电动汽车储能特性的电动汽车-微电网协调规划模型,并运用粒子群-模拟退火(particle swarm optimization-simulated annealing,PSO-SA)混合算法对模型进行求解,得到经济-环境总成本最优目标下微电网系统能量单元规划结果。算例分析表明,电动汽车可作为一种移动式储能,在一定程度上代替固定式储能的作用,在微电网规划中妥善考虑电动汽车的储能特性,将有助于系统成本的降低。同时,算法对比结果显示,该文所使用的算法相较于常用算法在求解此类规划问题时具有更优的性能。     

平抑间歇式电源功率波动的混合储能系统设计

混合储能综合了功率型储能器件和能量型储能器件的优势,弥补了单一储能技术的不足,是储能技术的重要发展方向之一。针对平抑间歇式电源发电功率波动的应用需求,研究了超级电容器/蓄电池混合储能系统。结合间歇式电源的运行和控制,首先分析了超级电容器/蓄电池混合储能系统的作用,然后针对超级电容器、蓄电池的输出特性和应用需求,进行了混合储能功率电路的设计,并以蓄电池储能量和超级电容器储能量为核心进行了混合储能系统能量管理方案的设计,所设计的能量管理方案具有中央管理单元控制和本地控制2个层次,具有自适应特征。仿真和实验证实了上述方法的有效性。     

电力蓄能系统在广西区医院的应用

针对广西电网公司的电力蓄能设备优惠政策的实施,详细分析了电力蓄能技术在医院的应用效果。结合医疗系统的用电特点利用电力价格杠杆合理调整用电负荷和时间,达到了电力负荷移峰填谷、客户用电成本下降的供用电双赢实效。