主动配电网日前有功-无功联合调度

随着主动配电网技术的不断发展,其可调设备种类和数量都迅速增加,包含有载调压变压器、并联电容器组、分布式发电以及储能等多种资源。以配电网运行经济性为目标,建立了配电网日前有功-无功联合调度模型,通过调用其大量有功-无功资源实现配电网的运行优化。结合优化理论最新进展,利用分段线性逼近方法对原始模型进行松弛,以提高求解效率。搭建改进的IEEE 33节点系统进行算例分析,验证了所提有功-无功联合调度模型以及求解算法的有效性。     

关于配电自动化环境下主动配电网调度优化的研究

随着我国城市配电网智能化建设的逐步推进,分布式电源、柔性负荷、储能装置等新能源大规模接入城市配电网,导致城市配电网结构复杂程度加深、调度难度加大,因此十分有必要对主动配电网的调度策略进行优化,降低主动配电网的运行成本,提高分布式能源的消纳能力,降低主动配电网的运行损耗,提高运行效率。本文提出的控制策略以主动配电网的运行成本最小为目的,构建主动配电网调度优化模型,通过动态群搜索算法实现最优解的寻取。以IEEE33节点系统作为研究对象进行仿真分析,结果表明,本文所提出的调度优化策略完全能够提高新能源的本地消纳能力,实现主动配电网的高效运行。     

主动配电网分布式经济调度的通信拓扑优化

主动配电网采用基于局部通信的分布式经济调度算法能够有效控制网络中的分布式电源经济安全运行。针对优化局部通信网络的权重参数有助于提高分布式调度算法的性能,在分析分布式算法性能影响因素的基础上,提出了分布式调度通信拓扑优化的数学规划模型,该模型以最小化通信网络邻接矩阵第二大特征根为优化目标将通信拓扑优化问题转化为半定规划;通过算例验证了所提方法的有效性。     

计及微电网群合作博弈的主动配电网能量优化调度二层规划模型

分布式能源通过微电网并入配电网形成的含微网群主动配电网具有高效运行的优点。文章采用二层规划理论建立计及微电网群合作博弈的主动配电网能量优化调度二层规划模型。以主动配电网为上层决策者,以系统收益最大化为目标,以进行合作博弈之后的微电网联盟为下层决策者,以联盟合作剩余最大为目标。上层决策模型和下层决策模型分别计及各自必要的约束条件,下层决策者需要调用微电网优化调度子模块,并基于Shapely值分配合作剩余。给出所建立二层规划模型的Stackelberg均衡作为模型的解,采用混沌粒子群算法设计模型求解流程。仿真算例表明,微电网群组成合作博弈联盟能够提高自身效益,增加市场主体的决策多样性。     

平抑风电功率波动的储能容量配置

风力发电因其波动性大、随机性,如果不对其波动进行平抑,会对电网形成冲击。采用功率型与能量型的混合储能系统对风电的波动进行平抑,提高了并网电能质量。通过小波包方法对原始信号分解,分解出波动率小的低频部分（即低频）直接并网;波动率次之的部分（即次高频）由蓄电池进行处理;波动率最大的部分（即最高频）由超级电容处理。利用高斯分布对高频信号的数理概率统计,从而计算出最优的混合储能系统的功率和容量。算例分析表明,风电出力波动得到了很好地平抑。     

基于光伏波动性的储能出力特性分析

以研究储能系统出力为目标,从时间、频率角度研究光伏发电波动性,以EMD算法对光伏发电频率进行分解,通过分解得出的IMF残值得出：在多云天气下,光伏发电系统内储能出力频繁,平抑光伏波动强,晴朗天气下,储能系统的出力具有规律性且时间固定的结论。     

主动配电网中分布式光伏发电的优化配置研究

鉴于主动配电网是当前智能电网的一种发展模式,以主动配电网对分布式光伏发电(DPVG)的年消纳能力最大为目标,以多种电气限制和主动管理策略为约束条件,建立了DPVG在主动配电网中的优化配置模型,并基于双层优化思想,将其转化为双层优化模型,提出采用自适应粒子群算法和原对偶内点法相结合的混合策略对模型进行求解,最后以IEEE 33节点主动配电网为例,对提出的模型和求解策略进行了测试,分析了不同DPVG接入点和主动管理措施对年最大消纳能力的影响,结果可为主动配电网中DPVG的优化配置提供参考。     

计及风险评估的含分布式发电并网的主动配电网规划方法

含分布式发电并网的主动配电网作为智能电网的发展方向,其规划方法是一门重要课题。文章针对包含风力发电、光伏发电、可控微电源和储能设备并网的主动配电网规划问题,计及系统运行风险评估建立其优化规划模型。以主动配电网内设备配置容量为优化控制变量,分别以系统综合规划成本最小、系统运行风险指标最低为子目标,将权重系数转化为单目标函数,建立计及系统运行风险评估的主动配电网多目标规划模型。最后通过仿真算例表明,由主动配电网规划模型规划得到的配电网兼顾了经济性和可靠性,而更适用于实际运行情况,能够在减少系统规划成本的前提下,充分降低运行风险指标。     

基于风电场出力波动全概率模型的风电波动经济性评估

针对风电出力的随机性和波动性给电网运营带来的影响,基于风电场发电容量模型,对不同出力水平下的风电场出力波动进行了建模分析,建立了风电场出力波动全概率模型,并考虑系统在常规调节和极端调节情形下的出力波动对电网经济性的影响,结合风电场出力波动全概率模型,提出了考虑风电场出力波动的风电波动经济性评估方法。实例应用结果表明,风电场不同出力水平下风电波动特性存在差异,其对电网的经济性的影响有显著区别。     

基于风电场出力计划的储能系统容量优化

储能系统的引入为风电成为可调度电源提供了可能,但增加了投资成本。文章提出一种基于风电场出力计划的储能系统容量优化方法。首先,利用风电场功率预测误差的标准偏差对风电场出力计划进行优化;其次,以出力计划为风电场出力目标,在风电场实际出力跟踪出力计划允许的误差带宽内,以风电并网条件为约束,用遗传算法确定出储能系统在各时刻的最优出力值,进而考虑储能系统充/放电效率、荷电状态确定出储能系统容量;最后以新疆某风电场为例进行算例分析,结果表明该方法是合理、有效的。     

基于PEMFC-P2G与风光不确定的综合能源系统优化调度

以氢气为主要燃料的质子交换膜燃料电池是一种良好的清洁能源利用介质,为应对“双碳目标”的挑战,提出基于质子交换膜燃料电池与电转气（P2G）混合储能并考虑系统中风电、光伏出力不确定性因素的综合能源系统模型。首先,对膜燃料电池进行精细化建模分析;其次,对风电、光伏等新能源采取基于小波变换-神经网络的短期预测;最后,建立包含设备运行维护成本、实时电价政策的外购能源等经济成本以及碳惩罚成本的最小优化目标的混合整数线性规划模型,且以系统安全稳定运行为约束。某园区的算例分析结果表明,所提出的考虑新能源出力与PEMFC-P2G混合储能优化模型能有效降低运行成本、减少碳排放,具有良好的经济性与环保性。     

基于等效风速的风电机组参数对输出功率波动和功率损失特性的影响

以大型三叶风电机组为例,研究发电机组参数对输出功率波动及功率损失的影响.首先建立包括风剪切和塔影效应的等效风速模型,推导输出功率和功率系数的数学模型,研究叶轮半径、塔筒高度、塔筒直径和叶片到塔筒中线的悬垂距离等相关参数对功率波动的频率、幅值、波长、波动区域等特性影响规律.然后建立功率损失的数学模型,研究风电机组参数通过...     

基于指标关联的分布式电源并网规划策略

为解决新能源并网时的电源规划与风光消纳问题,考虑风光能源功率波动特性并计及储能单元提出一种计及风光协调出力的电网规划策略。综合考虑电压波动、新能源消纳及新能源发电效益建立多指标规划模型,采用引入指标关联策略的粒子群优化方法对模型进行求解,确定分布式电源及储能的位置和容量。进一步分析优化方案在电能质量方面的规划效果,统计对比电压累计概率密度对规划方案进行评价。以某电网45节点配电系统为例,采用所提分布式电源并网规划策略进行仿真,决策风光储并网方案,并验证所提策略的合理性和可行性。     

计及风、光消纳的风电-光伏-光热互补发电二层优化调度

以风电、光伏、光热构成新能源互补发电模式,计及风、光资源消纳,建立将高载能负荷作为可调度资源参与新能源互补发电系统的二层优化调度模型,采用NSGA-Ⅱ和二进制粒子群算法求解模型。上层优化模型以互补系统输出功率波动最小和并网效益最大为优化指标确定各机组的出力,并且计算出弃风弃光量。在此基础上,下层优化模型针对上层优化模型造成的弃风弃光量,选取能够有效消纳风、光的高载能负荷参与电网调度。最后,以甘肃地区实际数据为例,验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,光热电站的参与增加了44.3%的经济效益,减小了65.8%的输出功率波动,高载能负荷的参与减小了86.3%的弃风弃光量。     

基于熵权TOPSIS模型的风电光伏发展潜力评估

当前中国新能源（特别是风电与光伏）发展存在宏观引导与长期规划不足的现象。如何准确地评估我国各地区的风电光伏发展潜力,从而科学地指导新能源健康有序发展是亟待解决的问题。为此,提出一种基于熵权TOPSIS的风电光伏发展潜力评估模型。首先,在考虑中国风电光伏能源发展特点与主要矛盾的基础上,构建风电光伏发展潜力的评估指标体系,并提出基于熵权法TOPSIS的风电光伏发展潜力评估模型;然后,使用该模型对中国31个地区的风电光伏发展潜力进行评估与分析;最后,根据各地区的评估分析结果与风电光伏发展特点,提出针对性的发展建议。     

基于波动特性挖掘的短期光伏功率预测

综合考虑光伏功率受气象因素影响所呈现出的规律性和波动性,对光伏功率波动类型进行划分与聚类识别提出一种基于波动特性挖掘的短期光伏功率预测方法,。在此基础上,利用数值天气预报和基于互信息熵的相关性分析法提取各类功率波动对应的天气波动特征及其强相关气象因子,建立基于波动特性挖掘的长短期记忆网络组合预测模型,挖掘天气波动与光伏功率波动之间的潜在映射规律。最后,识别出待测日天气波动类型与预测模型之间的匹配关系,利用组合预测模型实现光伏功率预测。通过对中国西北地区某光伏电站的预测分析,验证了所提预测方法的有效性。     

基于时频分析的改进小波包风电功率波动平抑方法

针对传统小波包风电波动平抑方法存在的过度平抑问题,提出一种基于时频分析的改进小波包平抑方法。首先,找出功率最大变化范围超过波动标准的时刻对集合,利用小波包对风电功率进行小波分解得到各频段分量;然后,从高频到低频依次对各频段分量在时刻对集合上进行局部削峰填谷,直到风电功率满足波动标准,从而得到平抑后的风电并网功率和储能功率指令;最后,对波动平抑效果进行评价。算例仿真表明该方法在满足风电波动标准的基础上,减小了储能功率指令的累积功率和充放电切换次数,有利于降低储能配置成本、延长储能寿命。     

改善风电并网电能质量的飞轮储能系统能量管理系统设计

设计了应用于改善电网电能质量场景下飞轮储能系统的双层结构能量管理系统,其中能量管理系统的上层——决策管理层利用模糊算法,考虑飞轮储能系统状态和平抑风电功率波动需求来确定飞轮储能装置的充放电功率参考值,下层——调度控制层通过双环控制背靠背双PWM变流器实现飞轮储能与电网间的功率交换.在Matlab/Simulink下仿真...     

基于神经网络的最优带宽风电并网自抗扰控制

为了提高风能转换系统在故障穿越期间直流母线电压的暂态特性,解决线性自抗扰控制（LADRC）中固定的带宽带来的观测器响应速度和系统抗干扰性之间的矛盾,在线性自抗扰控制（LADRC）的基础上提出一种基于神经网络的最优带宽线性自抗扰控制（LADRC-OB）策略。首先分析带宽对系统性能的影响,然后根据系统已知模型设计LADRC控制器,并利用BP神经网络算法通过直流母线电压的参考值与实际值之间的偏差调整网络的输出。而神经网络的输出为LADRC的2个重要参数——观测器带宽ω₀和控制器带宽ω_c,这可解决LADRC的参数整定问题。最后,将LADRC-OB应用于1.5 MW的风能转换系统仿真模型中,并与采用双闭环PI时的控制效果进行对比,验证LADRC-OB具有更好的控制特性。此外,还对LADRC-OB的稳定性进行分析。     

含储能的三端SOP对主动配电网的潮流优化研究

提出一种含储能的三端智能软开关(SOP)对主动配电网的潮流优化策略,建立以SOP传输的有功功率、无功功率为决策变量,多种约束条件下配电网总有功损耗最小、电压偏差最小的多目标优化数学模型,采用多目标粒子群优化算法求取全局最优解,对SOP的最优接入位置进行选取,实现主动配电网总有功损耗的降低和电压水平的改善.最后,将不同类...