应对多场景运行的柔性无功规划研究

将无功规划中所涉及的不确定性因素场景化,通过场景化处理,用多个场景状态来表示系统发展的动态过程。针对传统无功规划方案缺乏灵活性的不足,提出了多场景柔性无功规划思想,其将目标函数拆分为初始投资和波动费用两部分,通过规划前期增加少量的无功投资,使规划方案更具有灵活性,更能适应未来环境的变化。并提出了基于轮次优化技术的多场景处理方法,以IEEE14节点和某地区1206节点两个试验系统的算例结果表明该方法的有效性及其实用性。     

基于场景概率潮流的电力系统无功优化研究

多风电场出力的随机性和互相关性特点对电力系统无功优化调度有着不可忽视的影响。针对这一问题,提出一种基于场景概率潮流的电力系统无功优化方法。该方法将风电出力场景化,结合概率潮流计算,以系统有功网损、发电机无功偏差和节点电压偏差期望加权值最小作为无功优化目标函数,利用粒子群算法求得各风电出力场景下的最优无功控制策略。在含多风电场的IEEE 30节点系统中对所提方法进行测试,并与确定性的场景无功优化方法相对比,验证了所提方法的有效性。     

采用改进遗传算法的无功优化规划

提出了以有功网损和无功补偿设备投资最小的无功规划数学模型,以无功裕度法确定无功补偿点,采用逐年规划方式和利用改进遗传算法对模型进行求解。在最小负荷方式和最大负荷方式下无功规划的基础上建立了场景检验模型,以IEEE30节点系统为算例,将逐年优化方式与整体优化方式的规划结果进行对比,验证了所提模型和求解方法的有效性。     

基于分布式电源有功无功调节能力的配电网无功规划

传统的无功规划方法在应对小概率极端电压场景时往往要求配电网投资大量的无功补偿装置。为此,基于分布式电源及负荷场景,提出一种配电网无功规划模型,该模型充分利用了分布式电源的有功、无功调节能力,在小概率极端电压场景下将分布式电源有功调节作为一种附加电压调节手段,并以无功补偿装置投资费用和分布式电源有功调节费用之和最小为目标以减少系统总支付费用。提出一种嵌入原始对偶内点法的粒子群优化算法对模型进行求解。通过对自定义IEEE 30节点系统进行仿真分析,验证了所提模型的经济性和所提算法的有效性。     

基于启发式能量函数的电力系统无功规划优化

将基于启发式能量函数观点的无功裕度运用到电力系统无功规划优化中,根据系统中各节点的无功裕度排列顺序确定无功补偿节点,并运用改进的自适应遗传算法对电力系统无功进行规划优化。在所建立的无功优化数学模型中,综合考虑了通过安装无功补偿装置所降低的有功损耗和安装无功补偿装置投资两者的综合费用最小。通过IEEE 30节点算例表明,该方法使系统中的无功电源得到合理地配置,有效的降低了系统的有功损耗,提高了电力系统的电压稳定性。     

提高系统无功备用容量的多目标无功补偿规划

系统的无功备用容量越大,其电压稳定裕度越大,为此提出了提高系统无功备用容量的多目标无功补偿规划。在系统无功备用容量定义基础上,推导出各负荷节点无功补偿对于提高系统无功备用容量的灵敏度和降低有功损耗的灵敏度,并将综合灵敏度大的负荷节点作为候选无功补偿点;提出了多目标优化的自适应免疫算法,以其提高系统无功备用容量的多目标无功补偿规划优化求解,且在IEEE-30节点系统中分析补偿前后系统电压稳定裕度。将补偿后的相关指标与普通的免疫算法所得指标比较的结果表明,所提方法正确可行。     

基于粒子群算法的电力系统无功规划

对基于粒子群算法的无功规划进行了研究,建立了以无功设备投资和系统有功网损的综合费用最省作为目标的目标函数,同时将节点电压越限和发电机无功出力越限以罚函数的方式进行处理.将该算法应用到IEEE30节点系统,计算结果证明了该算法正确有效并具有较好的实用价值.     

考虑源荷功率随机性和相关性的主导节点选择与无功分区方法

为保持自动电压控制(AVC)系统的可靠运行,无功分区方案需适应较长时间段内源荷功率的随机变化.为此,提出一种考虑源荷功率随机性和相关性的主导节点选择与无功分区的协调优化方法.模型考虑了源荷功率的随机性和相关性及其变化时无功分区的平衡要求,并提出了考虑分区最大无功需求的场景压缩技术以实现源荷功率典型场景的模拟;采用基于目标相对占优的免疫遗传算法对模型进行求解.以IEEE 39节点系统仿真验证所述方法的有效性,仿真结果表明分区方案可以充分满足源荷功率随机变化下的无功平衡要求.     

考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法

随着电网中风电、光伏渗透率的逐渐提高,电网暂态电压稳定问题愈加严重,提出一种考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法。构造基于电压二元表的区域暂态电压安全裕度指标和无功规划基准场景;基于所提指标给出动态无功补偿装置的布点方法,建立差异化动态无功补偿优化模型,利用多目标灰狼优化算法求解配置容量,并采用改进的熵权逼近理想解距离法筛选出动态无功补偿装置的待配置方案;利用摄动法确定最终配置方案,确保所得规划方案适用于所有场景。改进的IEEE 39节点系统和实际电网的仿真结果验证了所提规划方法的普适性和合理性。     

含高渗透可再生能源的配电网灵活性供需协同规划

高渗透率可再生能源并网加剧了配电网运行的波动性和不确定性。为提高配电网灵活性和抗干扰能力,提出了含高渗透率可再生能源的配电网灵活性供需协同规划方法。根据系统运行灵活性供需关系,定义灵活性评价指标。进而提出配电网灵活性供需协同规划策略,建立考虑季节特性的配电网灵活性资源双层优化配置模型。上层以投资成本和灵活性不足率最小为目标,制定灵活性资源配置方案。下层考虑需求侧对季节性电价激励的响应程度进行有功-无功联合优化,实现对配电网日内多场景时序运行的最优调度。为求解该双层混合整数非线性规划模型,采用二阶锥松弛对潮流方程进行凸优化,进而利用KKT条件将双层模型转化为单层混合整数二阶锥规划模型进行求解。算例仿真结果表明,该方法有效提升了配电网运行灵活性和稳定性,为分布式可再生能源规模化并网等相关工程提供决策参考。