考虑不确定性的分布式电源多目标优化配置

为保证电力系统经济可靠运行,对独立运行发电系统中的分布式电源容量进行合理地优化配置。首先,考虑风光出力不确定性,建立了相应发电单元的概率模型,基于图论法建立了最优切负荷模型,利用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法对风光出力进行模拟,采用随机潮流进行计算;其次,以考虑环境效益、网损费用、投资成本的综合经济成本及最优切负荷量为目标函数;最后,采用多目标粒子群算法求解得到最优电源容量配置。计算结果表明,基于分布式电源优化配置模型求解得到的电源容量配置方案保证经济性的同时兼顾了可靠性。IEEE-30节点系统算例表明模型和算法简单有效。     

一种电源调整的多目标优化方法

文中对电源调整进行探讨，利用多目标优化理论，结合多年从事电网调度工作的实践，将电源调整和多目标优化相结合，对电源调整有现实意义。     

基于向量序优化算法的多目标多阶段电源扩展规划

提出了一种基于向量序优化算法的多目标多阶段电源扩展规划方法。首先,将可靠性指标和环境指标纳入到常规的经济性电源规划模型,统筹考虑电源扩建中多方面的综合效益,构建多目标多阶段电源扩展规划模型;然后,利用向量序优化算法对模型进行求解,并基于隶属度函数确定最优规划方案;最后,基于仿真算例验证了本文方法的正确性和有效性。     

考虑环境效益的分布式电源多目标规划

分布式电源(distributed generation,DG)接入配电网,可以有效缓解传统发电方式带来的环境污染和能源枯竭问题。在考虑DG环境效益的基础上,针对多类型DG接入位置及容量问题,建立了综合污染气体排放量、配电网总费用和系统电压偏差的多目标模型,并提出了一种自适应多目标粒子群算法。该算法结合非线性变异算子保持种群多样性,采用动态自适应网格策略使得Pareto前端分布更加均匀,从而为最终决策提供良好的候选方案。针对获得的非支配集,采用分层模糊决策技术得到符合决策者侧重点的最终方案。算例分析结果表明,利用该方法得到的DG配置方案,可以有效地减少污染排放量,降低总费用,减小电压偏差,这验证了模型和算法的合理性和有效性。     

基于多目标优化模型的分布式电源选址方案研究

分布式电源接入配电网是智能电网的关键。分布式电源接入配电网的位置及所注入的容量会对电网的损耗和电压的稳定性产生影响。采用多目标优化模型研究分布式电源优化选址问题。在综合考虑电压稳定的两类指标以及电网损耗的基础上,建立了多目标的优化仿真模型。同时,利用多岛遗传算法进行全局寻优求解,提高了全局最优解的可能性。对于多目标优化的可行解,运用Pareto最优解分析理论,使模型更具有实际工程意义。最后,采用配电网的标准算例对模型及算法进行了验证。表明,该模型具有优异的优化效果,有助于工程的实际应用。     

考虑多种分布式电源及其随机特性的配电网多目标扩展规划

为了增强新建配电网环网转供能力,提高供电可靠性,同时减小投资和运行维护成本,提出了一种分布式电源(DG)选址定容和多供电途径的网状新建配电网协调规划方法。该方法建立了考虑经济性、可靠性和稳定性的多目标优化模型,优化求解采用两层嵌套的粒子群算法。在规划中考虑了风电、光伏、燃气轮机、储能电池4种DG的选址和定容。针对输出功率不确定的DG,建立了概率模型,利用多状态系统理论,将随机性问题转化为确定性问题。最后以某开发区的实际配电系统为例,验证了所提模型和方法的合理性。     

考虑时序特性的多目标分布式电源选址定容规划

配电网负荷及分布式电源出力呈现明显的时序特性,文中对负荷和分布式电源的典型时序特性进行了分析,以配电网损耗、停电损失为目标,考虑时序特性和多场景提出了多目标分布式电源选址定容规划模型,给出了场景和场景权重的确定方法。应用遗传算法进行求解,采用多段染色体编码方式,根据节点视在功率二阶精确矩处理不可行解,有效地提高了优化效率。IEEE 69节点系统仿真结果证实了时序特性对分布式电源的选址定容有很大影响,验证了所提出模型和方法的可行性和有效性。     

配电网中分布式电源配置多目标优化问题研究

为了充分考虑需求侧对电力资源的需求及使用效率,在含有分布式电源的配电网线路及经济效益规划中引入需求响应机制。首先分析了两类常见的分布式电源典型日效率特性曲线及两类用户的需求侧电能响应曲线,指出供需不平衡,传统方法难以实现削峰填谷的目的。为此计及价格和激励的需求响应,分析了分布式电源在电网中的约束条件,对配电网规划和电源的配置进行了研究,提出了更加合理的削峰填谷方案。     

分布式电源配电网络多目标优化重构方法研究

分布式电源配电网优化运行是配电网络高质量供电的基本需求,针对配电网络多目标优化过程中存在优化不彻底,效率低的问题,在分布式电源配电网络的辐射式结构基础上,利用遗传算法进行多目标优化,采用gamultiobj函数构建分布式电源配电网络的多目标优化目标函数,对性能参数进行在线优化,提升Pareto最优解的收敛性.最后在MA...     

基于机会约束规划的广义电源多目标优化配置

针对配电网间歇性电源渗透水平逐渐增大、分布式电源和电容器组分开规划的现状,将能提供有功功率和无功功率的电源统称为广义电源。考虑风电、光伏出力的随机性,以投资效益、污染气体排放和反映系统供电可靠性的支路电压稳定裕度为优化目标,建立基于机会约束规划的配电网广义电源多目标配置模型,采用内嵌蒙特卡洛模拟的改进多目标粒子群算法对模型求解。IEEE-33节点系统的仿真结果表明,协调优化配置配电网有功无功资源,在提高资源利用率的同时也降低了污染气体排放量,并且从概率的角度对电压质量进行评估,辅助规划人员进行科学决策。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

计及碳排放权交易的发电商报价策略研究

基于agent的市场仿真方法描绘了存在二氧化碳排放权交易的市场环境下发电商的报价博弈过程,采用模拟退火Q学习算法模拟了发电商追求利润最大的行为,并给出了市场出清结果,进而分析了碳排放权交易机制对电力市场运营的影响。仿真计算表明,计及二氧化碳排放权交易后,agent发电商能够根据状态改变以利润最大为目标做出有利的报价决策,实施碳排放权交易会促进清洁能源的发展。     

考虑碳排放的综合能源系统“结构-型号-容量”优化模型

综合能源系统能源结构多样,同种设备的不同型号之间价格、性能差异性大,如何在规划阶段确定合理的能源结构、设备型号组合及装机容量是实现运行阶段节约成本的前提。文章在考虑二氧化碳排放量的基础上研究“能源结构-设备型号-装机容量”规划优化模型。首先,构建基于最近邻法(K-nearest-neighbors,KNN)的实例推理技术得出适合拟建设园区的能源结构;其次,构建“外层选型,内层定容”的双层优化框架,考虑碳排放阶梯成本,以全寿命周期总成本最低为优化目标,利用蚁群算法-遗传算法相结合的方式求解最优设备型号组合及最优装机容量。最后,通过算例分析验证所提模型在降低成本上的有效性。     

计及碳捕集和电转气的农村虚拟电厂多目标随机调度优化模型

针对农村地区存在大量生物质秸秆、垃圾、屋顶光伏、分散式风电等分布式能源,设计了集成燃气碳捕集设备(gas-power plant carbon capture,GPPCC)、电转气设备(power-to-gas,P2G)及垃圾发电(waste incineration power,WI)的农村虚拟电厂(GPPCC-P2G-WI-based virtual power plant, GPW-VPP)。然后,引入信息间隙理论(information gap decision theory,IGDT)和模糊满意度方法构造GPW-VPP近零碳运营优化模型。其中,选择最大化运营收益和最小化碳排放量作为优化目标,并利用模糊满意度理论转化为综合满意度最优化目标。再然后,利用IGDT描述风电、光伏发电和用户负荷3个不确定性变量影响,用于构造GPW-VPP随机调度优化模型。最后,选择中国兰考能源革命试点为对象开展实例分析验证所提模型的有效性,结果表明所提运营优化模型能在兼顾不同主体利益诉求的同时推进农村分布式能源的最优聚合利用,有利于实现整体能源结构清洁低碳转型。     

碳交易试点政策与电力行业碳减排

低碳战略下,碳交易制度对于电力行业的碳排放量具有重要影响。以碳交易地方试点政策作为准自然实验,利用中国2006—2018年30个省际面板数据,采用双重差分模型检验了碳交易政策的实际影响效果。发现：（1）相对非试点地区,试点地区电力行业碳排放量具有更为迅速的下降趋势;（2）试点地区碳交易总量越高,交易额越大,则该地区电力行业碳排放量越低。结论表明：中国的碳交易试点制度对于地区电力行业碳排放具有控制作用。     

考虑碳排放权交易市场影响的日前电力市场两阶段出清模型

作为推动中国“碳达峰、碳中和”目标的重要政策性工具,碳排放权交易(CET)市场的运行预计将对电力市场的出清产生深远影响。针对现有出清模型无法平衡不同目标的冲突且控制碳排放效果不明显的缺点,提出了考虑CET市场影响的日前电力市场两阶段出清模型。第1阶段,建立电力系统总运营成本最小和发电企业碳排放成本总和最小的多目标优化模型;第2阶段,建立以最小化电力系统总运营成本为目标的追踪模型,该模型满足第1阶段获得的Pareto最优解形成的约束。传统加权和法难以获得多目标优化问题分布均匀的Pareto前沿,且无法在非凸区域找到Pareto最优解。因此,采用自适应加权和法求解第1阶段多目标优化问题的完整Pareto前沿。最后,对中国某省级2278节点系统进行了算例分析和两阶段出清模型有效性验证。算例结果表明,CET市场运作将抬高日前电力市场出清价格。     

考虑排放权交易的电力市场均衡模型

为减少温室气体排放而建立的排放权交易机制,给促进可再生能源电力发展提供了参考,以研究排放权交易对市场出清结果的影响为目的,建立了考虑排放权交易的电力市场均衡模型。该模型计及网络约束、负荷弹性需求、发电商生产成本和减排成本,采用猜测供给函数模拟发电商博弈行为,是一个符合混合线性互补形式的双层优化问题。设计一个3节点算例,通过GAMS-PATH软件求解,其结果验证了该均衡模型的正确性,算例显示,排放权交易有利于提高低排放率发电商的市场竞争力。最后结合国外排放权交易情况,给出我国开展排放权交易的建议。     

计及购电成本的电网交易能力研究

在电力市场环境下,考虑购电成本对电网交易能力的影响,建立兼顾电网交易能力和购电成本的多目标交易优化模型,运用模糊建模的方法将多目标优化问题转化为求解最大满意度的单目标非线性规划问题,采用原对偶内点法求解。通过对IEEE-30节点测试系统进行仿真计算,结果表明所提出的多目标交易优化模型,可以在提高交易能力的同时尽量减小购电成本,验证了模型及算法的有效性。     

计及分布式电源功率不确定性的配电网多目标无功优化

建立以有功网损和节点电压偏差最小为目标的有源配电网无功优化模型,计及分布式电源和负荷功率的不确定性,采用两点估计法(two-point estimate method,TPEM)计算有源配电网随机潮流,并求解优化模型中的目标函数。正态分布交叉(normal distribution crossover,NDX)算子引入到带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA2)中,扩大了算法搜索范围、加强了算法全局搜索能力,对有源配电网多目标无功优化模型进行求解。通过IEEE 33节点系统中的算例验证了所提出有源配电网多目标无功优化方法的正确性和有效性。