功率互济的多独立微电网运行优化及分析

本文提出一种将临近的独立微电网进行互联,构成多独立微电网(MIMG)的能量调度管理策略,在确保多个独立微电网可靠运行的同时,兼顾MIMG的经济效益.针对微电网之间的能量互济,首先提出了先充电后互济和先互济后充电两种策略,为了加强微电网的可靠性,在两种策略的基础上做了优化,将聚类分析和粒子群优化算法进行结合,提出了MIM...     

考虑电池储能运行特性的微网优化运行

目前,储能系统已经成为微网的重要组成部分.本文针对含电池储能系统的微网,以微网总运行成本最小为目的,建立考虑储能电池老化及荷电状态初始值等两种运行特性的优化运行模型.根据储能电池老化程度与荷电状态的关系曲线,提出一种计算电池老化成本的方法.此外,储能的荷电状态初始值对其充放电能力有一定的影响,本文将荷电状态初始值作为优...     

兼顾微配网运行经济性与可靠性的智能软开关选址优化

以多微网经智能软开关(SOP)互联的主动配电网整体经济性为目标,开展选址研究.首先建立含SOP主动式配电网在正常工况下的约束模型,并充分计及实时电价、SOP和储能电池的运行维护费用建立目标函数.通过将原始的非凸非线性约束进行松弛和线性化处理,转化得到二阶锥规划模型,实现了对该非线性规划问题的高效求解.最后在约束条件下求...     

配网末端交直流系统功率互济方法研究

配电变压器在电力系统运行过程中会因负荷率较低存在欠载运行,也会因负荷率过高存在过载运行,同时过电流状态将造成设备过热及烧毁现象,严重影响电力系统供电的可靠性与经济性。为满足配网末端系统的动态平衡、经济与可靠运行,首先,根据每日不同时段配电变压器的负荷率确定电池储能装置充放电状态,提出在配网末端用户每日谷时段(22:00—次日8:00)对电池储能装置进行充电,而在用户每日峰时段(8:00—22:00)电池储能装置将储存的电能释放回电网的控制策略,以避免配网变压器出现欠载与过载现象;然后,建立了以储能为核心的交直流配网系统实现对配网末端的有功互济及就地无功补偿控制策略,并根据负荷功率变化提出了系统储能设备容量的基本配置方法;最后,通过仿真验证了所提功率互济控制策略的可行性。     

多变流器互联交直流微网集群一致性功率协同控制

为增强多变流器互联交直流微网集群系统运行稳定性、可靠性及控制灵活性,本文提出一种一致性功率协同控制策略。控制系统包含互联变流器（DC-DC、DC-AC）柔性控制和交、直流微电网下垂控制等。互联DCAC和DC-DC均采用双环控制,外环将一致性耦合控制和功率分配环节相结合,内环分别采用虚拟同步控制和移相控制。本文所提控制方法,系统仅基于就地量测频率或直流电压等信息,可同时实现子系统间功率协同互济、多互联变流器功率分配及多运行模式自适应平滑切换等目标。最后通过PSCAD/EMTDC仿真模型对所提方法的有效性进行了验证。     

电动汽车对微网优化运行的影响分析

概述了电动汽车的功率特性,以蒙特卡洛模拟法仿真电动汽车的充放电行为,建立了电动汽车无序充电和有序充放电的负荷模型。在分时电价机制下,以计及电动汽车接入的微网经济效益最大为目标,制定了优化调度策略。分析比较了电动汽车无序充电和有序充放电对微网优化运行的影响,表明电动汽车有序充放电接入模式不仅对主网起到＂移峰填谷＂的作用,还可以有效提高微网自身的经济效益。     

孤岛微网分层分布式频率调节及功率优化控制

为提高微网频率调节和功率优化性能,提出一种两层控制结构。为适应这一结构,初级控制由传统的功率-频率下垂改进为功率-增量因子下垂。第2层控制采用一致性协议以分布式方式实现频率同步、频率无差、功率优化目标。此外,针对功率约束问题,分析发现只采用饱和器会导致频率无差和功率优化目标间的冲突,为解决这一冲突,提出相应的功率约束控制方法。通过Lyapunov直接法论证了所提控制策略在系统中的稳定性。最后,采用5节点孤岛微网仿真算例验证了所提策略的有效性。     

基于布谷鸟搜索算法的微网多目标优化运行研究

微网能有效地接入包括可再生能源发电在内的各类分布式新能源,而可再生能源发电的输出功率具有不确定性,给微网的经济、可靠和安全运行带来了挑战。蓄电池作为储能装置是保证微网系统安全可靠运行的重要组成部分。研究了含风力发电、光伏发电和蓄电池的微网的特性,考虑了微网发电费用、排污罚款、供电可靠性和网络损耗,建立了多目标微网优化运行模型。采用多目标的布谷鸟搜索算法来求解该复杂非线性优化问题,微网算例的仿真结果验证了模型的正确性和算法的有效性。     

计及需求响应的光热电站热电联供型微网的优化运行

光热电站利用新型太阳能发电装置实现光—热—电之间的能量转化,可以输出比较稳定的电功率,为解决太阳能发电的消纳问题提供了有效途径。在此背景下,提出在热电联供型微网中引入光热电站以辅助系统运行,并结合风电站、电储能装置、电加热器等能量转换设备构建一种新的微网架构。之后,以零售电价和零售热价为信号引导微网内用户参与需求响应,并基于价格弹性矩阵建立了电负荷和热负荷的需求响应模型。在此基础上,考虑风电和光电出力的不确定性,以最大化微网运行效益为目标建立了模糊机会约束规划模型。然后,对模型进行了简化,最终形成混合整数线性规划问题,并用高效的商业求解器CPLEX求解。最后,以某微网系统在冬季和夏季的典型日为例对所提模型和方法进行了说明。     

计及储能寿命损耗的孤立微电网最优经济运行

以孤立微电网最优经济运行为研究对象,研究了铅酸蓄电池充放电深度和次数对其寿命的影响,并折算为经济成本。针对风电机组出力间歇性对系统运行备用的影响,采用概率约束反映旋转备用配置的置信水平,最终建立孤立微电网最优经济运行模型。采用启发式调整策略与粒子群算法相结合的方法对优化模型进行求解。以某孤立微电网为例进行算例分析,验证了所提模型和算法的可行性,并进一步讨论了铅酸蓄电池寿命损耗成本、旋转备用配置、电源出力调整策略等对最优经济运行计划的影响。     

计及功率预测误差的交直流混合微电网多时间尺度优化运行方法

为了提高交直流混合微电网优化运行的适用性,针对交直流混合微电网特殊的网架结构和电气特性,基于两层时间尺度建立了计及功率预测误差的交直流混合微电网多时间尺度优化运行模型。首先,在h级时段,利用日前风光出力、负荷水平预测数据来制定日前经济调度方案。然后,在实时15 min级时段,检测在日前h级调度方案下的不平衡功率偏差,制定不平衡功率调整计划,该计划能够最大程度降低调整费用或者提高调整收益。最后通过算例验证所提方法的有效性。     

计及碳排放成本的交直流混合微网优化运行

交直流混合微网可综合发挥交流微网与直流微网的特点,碳交易机制符合低碳经济理念。根据交直流混合微网的特点,建立了计及碳排放成本的交直流混合微网优化运行模型,通过对比不同权重下的经济指标和碳排放指标,研究碳交易机制的引入对混合微网优化运行的影响。在此基础上,引入双向换流器损耗模型,研究双向换流器损耗对混合微网经济调度的影响。算例结果表明,等权重调度策略具有更优的经济性和环保性,双向换流器损耗模型的引入改变了交流区域和直流区域可控微源出力,更加贴合实际。     

风—光—水互补微电网的运行优化

在给出的风—光—水微电网结构的基础上,建立了含蓄电池在内的风光水互补发电优化运行模型。针对风电、光伏不可调度的特性,提出了一种通过起作用集算法对蓄电池进行充放电的控制策略,来达到削峰填谷效果,采用改进粒子群算法对微电网系统进行经济运行优化的方法。选取冬季典型日的风—光—水微电网进行了研究,在保证系统安全的基础上,以总的经济效益最高作为目标函数,分析结果表明了所提方案的正确性和有效性。     

基于V2G技术的微电网最优运营规划策略

将V2G技术应用到微电网中,不仅可以提高微电网运行效率,还可以为电动汽车（EV）用户创造收益。提出了计及V2G技术的微电网最优运营规划策略。首先建立微电网设备的能量平衡模型及约束条件。再针对EV聚合商和微电网运营商分别独立和融为一体两种情况,设计不同的微电网运营优化目标函数,利用序列二次规划算法搜索微电网日常运营成本最小值。最后对住宅用户和商业用户两种对象进行仿真测试。结果表明,充分利用V2G技术,可以提高微电网能源的运营效率,降低微电网总成本。     

考虑联络线利用率与储能寿命特性的海岛微电网优化运行策略

并网型海岛微电网与主网通过联络线互联,如何合理利用储能系统和联络线是海岛微电网与主网优化互动的关键。本文提出一种综合考虑联络线资产利用率和储能寿命特性的海岛微电网优化运行策略,采用随机机会约束描述自然资源和负荷的不确定性,使用蓄电池吞吐量寿命模型描述充放电和荷电状态对蓄电池寿命的影响,在避免储能频繁充放电的情况下,提高联络线的输送电能,降低传输功率波动性,从而提高其资产利用率。为综合考虑储能寿命和联络线资产利用率指标,本文采用目标隶属度函数,利用最大化满意度指标法将多目标问题转化成单目标进行优化求解。最后基于南麂岛微电网进行算例分析,验证了所提方法的正确性与有效性。     

考虑分时电价和需求响应的家庭型用户侧微电网优化运行

在考虑分时电价和需求响应的基础上,建立了含有光伏发电、风力发电以及蓄电池的家庭型用户侧微电网优化运行模型,提出了一种家庭型用户侧微电网需求响应方法.优化模型以综合考虑用户的购电费用和舒适度为优化目标,尽可能多地将峰时电价时段的家用负荷功率向谷时电价和平时电价时段移动.采用粒子群优化算法对模型进行了求解,在算例分析中对比了优化前后微电网向电网公司支付的购电费用,验证了所提优化算法的有效性.     

微电网无源电力滤波器的多目标优化设计

提出了基于多岛粒子群优化算法求解微电网混合有源电力滤波器（APF）中无源电力滤波器参数的优化设计方法。该方法将优化种群多岛化,增加寻优结果的多样性,将惯性权重系数动态随机取值,以更好地调节算法的全局与局部搜索能力,从而避免算法提前陷入早熟。从谐波抑制、无功功率补偿和滤波器成本多目标综合优化（PPF）参数,使其在满足滤波要求的前提下,更好地节约成本。试验结果验证了该方法的合理性和可靠性。     

基于概率最优潮流的风电接入能力分析

提出了一种基于概率最优潮流的风电接入能力分析方法。考虑风电场风速的随机性,应用机会约束规划理论,在同时满足系统潮流约束和安全运行的前提下,以系统接纳风电容量最大化为目标,建立了一个含随机变量的多变量、多约束、非线性混合整数规划模型,并提出了一种基于随机模拟技术的粒子群优化算法求解模型。以IEEE-30节点测试系统为算例...