基于粒子群优化算法的微电网微电源优化配置

提出一种基于粒子群优化算法的微电网微电源优化配置模型,并以权重系数法对其进行研究,得出在各个权重系数情况下各类微电源的最佳运行容量。以孤岛微电网系统为例,考虑了各类微电源的出力及它们之间的互补特性和微电网系统内各种负荷的不同敏感性。通过运用粒子群优化算法加以求解。仿真结果表明,优化配置方法可以满足负荷多样性需求情况下的微电网经济运行,可为微电网系统优化规划问题提供一定的参考。     

基于动态组网的园区微电网群运行优化

为提升园区微电网群运行经济性、供电可靠性和新能源消纳能力,提出了一种基于动态组网的园区微电网群运行优化方法。首先以运行成本、负荷损失成本和弃光成本最小为目标构建线性化微电网群组网模型,以便利用线性求解方法高效求解;其次考虑到某一时刻多个微电网可能会同时出现功率超额或缺额情况,为确定最优组网方式,提出了一种基于微电网互联约束条件的最优组网方案选择方法;最后采用一个包含3个微电网的园区微电网群系统进行算例测试,结果验证所提方法能够实现微电网间动态连接,提升微电网群运行经济性,减少负荷损失提升系统供电可靠性,提升新能源就地消纳能力。     

独立运行微电网电源优化配置模型的对比分析

降低系统经济成本,提高供电可靠性,改善系统环保性能是微电网电源优化配置追求的目标。论述了独立运行风/光/柴/蓄微电网的基本结构和电源发电模型。以系统等年值费用最低为经济性优化目标,对可靠性和环保性采用约束条件或纳入经济性优化目标的方式分别建立了4种类型的综合经济性、可靠性和环保性的多目标优化模型。以年风速、气温、光辐射强度等资源情况,以及负荷水平作为输入,采用粒子群自适应算法对优化模型求解得到风/光/柴/蓄微电网电源的优化配置方案。对比分析算例系统在4种优化模型下配置方案的区别及其原因。通过灵敏度分析得到环保性和可靠性合理的考虑方式,为今后的相关研究和工程设计提供参考。     

可靠性与经济性相协调的微电网能量优化

提出一种可靠性与经济性相协调的微电网能量优化方法,权衡停电损失和投资运行费用,得到微电网等年值费用最小时各类微电源的最佳运行容量和供电策略。考虑微电源出力特性、负荷随机需求、微电网与主网交换功率以及可靠性模型,基于序贯蒙特卡洛模拟法统计微电网停电损失;计及微电源运行工况和微电网运行年限,基于全生命周期计算微电网投资运行费用。算例针对自治模式下的微电网系统进行优化,分析结果表明,所述方法可为微电源优化配置提供建议,实现微电源动态经济运行,降低系统总费用。     

计及可靠性的微电网接入规划

采用蒙特卡罗方法对微电网内各分布式电源和负荷的出力特性进行模拟,建立了基于微网整体特性的典型配置模型。以微电网接入后配电网网损和可靠性损失费用最低为目标函数,以微电网经济可靠运行及微电网接入相关限制为约束条件,建立了基于可靠性的典型微网规划模型,并利用粒子群算法的全局寻优能力对模型进行求解。以RBTS-BUS 6为例,利用上述方法建立了规划模型并进行了求解,结果表明微电网的合理接入能有效提高整个配电网系统的可靠性。     

并网状态下微电网中微电源出力优化算法

研究并网状态下微电网中的微电源出力优化问题,在满足系统运行约束的条件下根据不同的优化目标优化微电网中各微电源的出力,使系统的运行成本最低、负荷用电成本最低或环境效益最高。建立含有微型燃气轮机、燃料电池、太阳能光伏电池、风力发电和飞轮储能的微电网系统在与上级配电网系统并网状态下各微电源出力优化的数学模型,介绍基于粒子群优化算法的求解方法,通过基准测试系统进行算例分析,验证所提出方法的有效性与可行性。     

基于可靠性的微网容量最优配置

针对风/光/储独立供电微网,提出一种基于可靠性的最优容量配置方法。首先,考虑风速和光照强度的随机性,分别建立风力发电机、光伏阵列以及蓄电池的数学模型;在此基础上建立包含设备投资费用、运行维护费用、蓄电池重置费用以及系统可靠性和能量过剩率指标的优化配置模型,并确定约束条件;其次,采用改进粒子群优化算法对微网容量优化问题进行求解。在MATLAB环境下编程实现微源最优配置方案,结果表明优化后的微网不仅保证了系统供电可靠性,而且节省了经济成本。     

结合PSO与序列运算理论的微电网的优化配置

考虑到独立微电网优化配置中风光出力的随机性和负荷的波动性,建立以综合经济成本为优化目标函数的机会约束规划模型,满足供电可靠性、能量过剩率等约束条件;应用序列运算理论将随机变量离散为概率序列,将概率序列与粒子群算法中的粒子相结合表示出每时刻风光共同出力和等效负荷的概率序列,从而将机会约束规划转变为确定性计算优化求解微源的安装数量。此方法使得优化配置结果更为精确具体,并且避免了传统模拟法的耗时和每次求解结果不相同的缺点。     

独立型微电网源荷协调配置优化

独立型微电网需要支持多种电源和多种负荷高效稳定的组网运行。针对源荷双侧的不确定性,提出一种通过源端模型和负荷端模型迭代协调达到系统综合成本最小化的优化配置方法。在源端,根据用户负荷,考虑供电可靠性和可再生能源利用率,以等年值成本最小为目标函数,对多电源容量进行优化配置并提出电源出力最优调度策略。对于负荷端,利用模糊隶属度函数对峰谷时段进行动态划分,根据电力需求价格弹性模型,以电力负荷与可再生能源发电功率的差值绝对值和最小为目标函数,对动态分时下的峰谷电价进行优化,计算用户需求响应后的负荷。源荷模型交替迭代,得到风光柴储多能系统综合成本最小化的最优解。对某海岛微电网进行仿真研究的结果表明,该优化模型能够提高可再生能源配置容量和渗透率,缓解弃电现象,减轻柴油发电机和蓄电池的工作压力,在保证供电可靠性和用户利益的同时增加微电网的经济效益和环保效益。     

余电上网/制氢方式下微电网系统全生命周期经济性评估

为全面评估微电网系统不同运营方式下的经济性,从全社会角度出发,综合分析余电上网和余电制氢2种运营方式下微电网系统的成本和效益.考虑到不同类型、不同容量的分布式电源对微网系统各方面性能的影响,首先对微电网中的分布式电源定容问题进行研究.在满足具体约束的前提下,以全生命周期综合收益最大为目标函数,建立微电网系统双层优化模型.该双层优化模型上层优化采用自适应粒子群算法求解系统最优配置,下层优化采用CPLEX求解器求解上层配置方案下的最优调度方案.在此基础上,运用所建全寿命周期经济性评估模型,对具体算例最优配置下各成本和收益以及自平衡率进行对比分析,并得出余电制氢计划这一运营方式更具经济性的结论.     

微电网负荷优化分配

微电网因其发电形式多样、供电方式灵活而成为大电网的有益补充,但微电网的很多基础运行问题都与传统大电网有所不同,需要专门加以研究.研究了微电网的负荷优化分配问题,即在满足系统运行约束条件下优化微电网中微电源的出力,使系统总发电成本最小.分析建立了含有太阳能光伏发电、小型燃气轮机和储能装置的微电网负荷优化分配问题的数学模型,介绍了基于粒子群优化算法的数值求解方法,并通过算例验证了文中所提出方法的有效性.     

基于GA-PSO的微电网电源容量优化设计

针对孤岛运行方式下微电网的电源容量优化设计问题,建立了考虑设备投资成本、替换成本、运行维护成本、燃料成本、环境成本、未供电费用,以系统等年值综合成本最低为目标函数的经济性优化数学模型;提出了一种以粒子群优化算法为主、遗传算法为辅的混合优化算法,既能降低搜索到局部最优解的概率,又能保证全局最优解的精度。选取某微电网案例进行优化计算,在满足系统约束条件的一系列配置中,求解出了系统的最优电源容量设计方案,并进行了算例分析,算例结果验证了模型及方法的正确性和有效性。     

计及电量成本和系统自供电可靠性的西南地区微电网容量优化配置研究

以西南地区某地微电网为研究对象,提出了一种计及单位电量成本和自供电可靠性的容量优化配置方法。首先,设计了适用于含光伏-储能-柴油发电机的微电网能量管理策略。然后以各装置的容量为优化变量,建立了以单位电量成本为目标。以系统自供电可靠性为约束条件的优化模型,并采用粒子群优化(ParticleSwarm Optimization, PSO)算法进行模型求解。以我国西南地区某地微电网为实际算例,得到了该微电网系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案,验证了所提方法的有效性。     

基于负荷组合与光伏电源匹配算法的微电网配置

微电网中的负荷与可再生电源的输出功率具有不同日分布特性,为此,建立了兼顾负荷侧与用电侧的微电网投资效益模型,提出了基于负荷与光伏电源功率匹配算法的微电网配置方法。通过构造有根树,对微电网供电可行域内的负荷组合进行遍历,评价不同组合下负荷叠加曲线对光伏电源发电曲线的适应度。根据适应度评价结果,划定微电网的最优供电区域。最后在此基础上,进行全年模拟运行,确定微电网内各微源和储能设备的容量,使投资效益达到最优。以RBTSBus6系统为例进行计算分析,验证所述方法的有效性。     

基于改进粒子群算法对混合微网电源容量的优化

通过在全寿命周期成本经济性模型引入微源选择的影响因素,并改进了结合模拟退火算法的粒子群算法,对多电源混合微网各微源容量进行最优配置.仿真计算结果表明,本文提出的经济性等值模型很好地实现了微电源的优化配置,改进的模拟退火-粒子群算法有较好的收敛率.     

风-光-沼可再生能源发电的电源有效接纳容量评估

为解决可再生能源发电存在间歇性问题,提出一种风-光-沼可再生能源发电的电源有效接纳容量评估方法。基于风-光-沼可再生能源发电系统结构特点,以成本经济性和供电可靠性为目标,以系统稳定性、电量供需均衡性及各微电源输出功率最大值为约束条件,建立电源有效接纳容量评估模型。采用改进粒子群的电源双层规划方法,求解电源有效接纳容量评估模型,通过自适应变异粒子群解决粒子群优化算法易陷入局部最优解情况。利用2个粒子群优化算法的交互迭代规划电源上下两层,求解最佳电源有效接纳容量。以L省某负荷中心为实验平台展开算例分析,结果表明:该方法具备风-光-沼可再生能源发电电源有效接纳容量评估可行性和有效性,通过协调控制可以保证负荷中心稳定运行。     

考虑季节特性的多微源独立微网容量优化配置

针对川西孤网水电出力易受季节变化影响的问题,提出一个包含水、风、光、储、柴油发电机的综合微网模型。首先给出多微源的微网结构,调用Homer软件模拟出当地风、光、水流量气象数据,运用蒙特卡洛模拟法求取间歇式微源出力和负荷功率;在此基础上,综合供电可靠性和环保效益,考虑水风光协同出力约束,建立独立微网经济模型。最后结合改进粒子群算法在MATLAB环境下对上述模型进行求解,选取最优电源容量组合。算例结果显示此模型能够在保证供电可靠性的同时达到经济最优。     

微电网分级优化故障重构EI北大核心CSCD

结合微电网重构时须遵循的组网规则,综合考虑重构后微网的微源配置、敏感性负荷支撑、电压及频率支撑等关键性能要满足微电网孤网运行的要求,提出将组网规则以组网约束的形式引入到微网重构优化问题之中;针对微网采用传统构造适应度函数优化方法时需要进行大量潮流计算,提出一种分级优化思想,将不涉及潮流计算的寻优过程作为第一级先行处理,将涉及潮流计算的寻优过程作为第二级优化处理,使得只有满足第一级优化指标的方案进入第二级优化,可以大大减少计算量,并且可以达到确切最优解。算例结果验证了模型及方法的有效性。     

基于PSO的并网微电网优化运行

针对微电网并网运行下的优化运行问题,综合考虑含微电网经济成本、环境成本及微电网与大电网交易成本,使系统的总运行成本最低,建立了微电网多目标优化模型。考虑并网微电网运行约束条件,采用粒子群算法对模型进行求解,实现对各微电源负荷的优化分配。以某地的实际数据为例,对所提模型进行仿真,验证了提出的负荷优化调度模型可有效降低发电的综合成本。     

基于改进粒子群优化算法的微电网经济调度研究

微电网经济调度是一个复杂的多约束、多目标非线性优化问题。为了实现微电网中各微电源设备的经济运行,充分发挥分布式能源的发电优势,基于改进粒子群优化算法对微电网经济调度进行研究。在研究中,提出光伏发电预测与负荷预测背景下的微电网多目标模型,考虑蓄电池使用寿命,以经济成本最低和环境成本最低为目标,利用改进粒子群优化算法进行求解。通过案例分析,确认了研究成果的有效性。