多阶段多属性配电网规划项目优选模型及求解

目前配电网规划项目优选方法很少考虑负荷增长速度快慢对项目供电效益和项目入选年的影响,也很少同时考虑项目的紧急程度、技术效益和经济效益,为此建立以技术效益和经济效益最大为目标的中低压配电网规划项目优选模型。根据项目的紧急程度对项目技术效益进行奖优罚劣,为衡量项目供电效益的逐年变化速度,采用差异化权重法得到项目投产后5 a的供电效益综合水平。提出改进的多目标粒子群算法求解模型,得到一系列目标互有优势的项目组合方案,根据供电企业的目标偏好对项目组合方案集进行多级筛选,得到最优项目组合方案。以某地区配电网规划项目库为例,优选结果表明所提模型能更好地考虑项目的紧急程度和供电效益变化速度,并实现多区域多目标综合提升。     

考虑配电网结构的电力系统综合负荷建模

电力系统综合负荷模型结构是负荷建模领域中最为基础和关键的问题之一.在电力系统仿真计算中,负荷模型直接与变电站高压母线连接,而负荷一般通过高压配电网接入电网,这在现有的综合负荷模型未能体现.文中提出了一种适用于负荷建模的高压配电网建模方法,基于不复杂化综合负荷模型,将高压配电网等效模型集成至负荷模型中,从而构建了一种考虑...     

考虑需求响应不确定性的电动汽车负荷Sigmoid云模型预测

电动汽车(electric vehicle,EV)参与需求响应存在较大的不确定性,这给EV负荷曲线的预测带来了巨大的挑战,为此,提出一种考虑需求响应不确定性的EV日前负荷预测方法。首先结合价格型和激励型两种需求响应机制设计EV有序充放电的自动需求响应策略,然后为了描述用户响应该策略的随机性和模糊性,提出一种新型的Sigmoid云模型,刻画受复杂因素影响下EV用户收益度与响应行为之间的不确定映射关系,获得了EV用户对需求响应策略的接受度,最终计算出不同响应情景下的EV负荷及其概率分布信息。仿真结果表明,相比传统方法,所提Sigmoid云模型量化了EV响应行为不确定性,均方根误差减小了约60%,同时EV负荷的概率预测结果的相对误差维持在0.9%～9.6%,预测模型和方法更为精细准确。     

基于CIM 模型的配电网网架拓扑结构问题优化∗

随着配电网的不断发展与扩大,网架拓扑结构不断扩张,最终会造成配电网网架结构愈加复杂与臃肿,许多规划之初避免的拓扑结构问题也日益显现.针对这一问题,提出了基于公共信息模型(C I M)的配电网网架拓扑结构问题优化方案.首先对CIM原有的数据进行简化与重构,提取出其中拓扑相关信息,极大减小了数据存储规模,简化了运算方式,为后续大数据规模应用提供了条件.其次提出了两种配电网典型网架拓扑结构问题的定义,并以降低配电网停电时户数为目标函数,提出了具体的网架优化方案.最后以某市实际网架数据为算例,对该方案进行了实例验证,最终的优化方案结果也得到了一线工程师的认可,表明所提出的网架优化方案可有效辨识出配电网中存在的网架问题,并提出相应有效的网架优化方案.     

考虑需求响应不确定性的主动配电网优化调度

需求响应的多样性和不确定性给主动配电网的运行带来了很多不利影响,为此本文从各类需求响应行为的特征出发,构建了考虑需求响应不确定性的主动配电网优化调度模型。首先针对价格型需求响应,利用消费者心理学原理和价格修正系数来描述经济因素所引起的需求响应不确定性,进而利用不确定参数和范数约束条件来表示非经济因素对需求响应的影响,从而更精细化地刻画了价格型需求响应的不确定性并能够引导用户更好地参与需求响应;然后针对激励型需求响应,构建了可中断负荷与可激励负荷的融合机制及其相应的机会约束来减小负荷峰谷差;最后本文以运行成本和多种需求响应成本的综合成本最小为目标,计及多种系统约束和需求响应约束条件,建立了主动配电网优化调度模型。结合算例分析证明了本文所提模型的优越性。     

考虑配电网络的综合负荷模型

介绍了电力系统稳定计算分析程序中常用的负荷模型,分析了上述负荷模型的结构及其在电力系统计算分析程序中的实现过程,指出了上述负荷模型的不足。根据变电站负荷的实际构成,提出了物理意义明确的综合负荷模型。该模型物理结构合理,可操作性强,可方便地模拟负荷元件和包括配电网络、无功补偿系统和接入低压电网的发电机的供电系统。2004年和2005年东北电网的4次三相短路试验验证了该综合负荷模型的有效性。     

考虑新型直流负荷接入的交直流混合配电网负荷承载能力分析

随着我国以新能源为主体的新型电力系统建设进程的不断加速,电动汽车充电设施、数据中心等新型直流源荷爆发式增长,科学、合理地计算交直流配电网的负荷承载能力,是当前城市配电网精细化评估与规划的关键环节.提出了一种考虑潮流约束和N－１约束的交直流混合配电网负荷承载能力评估方法,充分考虑N －１供电可靠性约束和各类用户的负荷时序特性不同及差异化的电能质量需求,建立了交直流混合配电网负荷承载模型,并以天津某地区两条实际馈线为算例验证了该评估方法的可行性和科学性.     

考虑高比例新能源接入的配电网网架多目标规划方法

随着新能源接入比例的增大,在规划过程中可能过于注重经济性和可靠性的优化,而忽视了电压稳定性的重要性,导致电压稳定性指标高,电压不稳定。为此,研究考虑高比例新能源接入的配电网网架多目标规划方法。首先,建立涵盖多个维度的配电网网架多目标规划函数。其次,为确保网架规划的可行性和合理性,制定一系列约束条件。接着,确定网架优化规划的编码方式,为配电网的优化设计提供有效指导,最后,运用先进的优化算法对网架多目标规划问题进行求解,以寻找不同目标之间的最优平衡点。实验结果表明：在进行配电网网架多目标规划时所提方法的电压稳定性指标最低,而对比方法的电压稳定性指标都较高,故所提方法具有较强的实用性。     

考虑负荷差异化需求响应的配电网多目标扩展规划

为应对不断增长的能源需求和环境污染,发展分布式电源(distributed generation,?DG)、需求侧响应(demand response,?DR)成为促进全球能源体系发展的重要举措。基于此,提出基于改进k-means聚类和最优特征集提取的用电行为画像方法,以实现针对用户差异化用电特征的需求响应方案界定。然后,构建考虑差异化需求响应方案的配电网扩展规划模型,在决策目标中添加年综合成本、DG利用率等优化目标,采用规格化法平面约束法(normalized normal constraint,?NNC)求解帕累托最优解集。最后,在IEEE33节点系统上验证了该需求响应方案界定方法和扩展规划模型的有效性。     

面向远景目标网架的中压配电网供电模型

针对目前国内对网架结构的研究主要集中于接线模式,未能体现区域电网中不同地形和不同负荷密度条件下变电站的供电结构的问题,借鉴国外高水平配电网典型供电模型设计理念,构建了适用于我国中压配电网的典型供电模型.首先分析了国外城市中压配电网供电模型的特点,然后对供电模型进行了定义,总结了其优势及特点,并提出供电模型构建的思路与原...     

基于鲁棒优化的主动配电网分布式电源优化配置方法

为优化配置作为分布式发电的有效管理平台的主动配电网,针对含分布式发电并网的主动配电网优化配置问题,给出一种基于鲁棒优化理论的优化配置模型.首先,以综合配置成本最小为目标函数,计及功率平衡约束、可控微源运行约束、旋转备用约束等必要约束条件,建立主动配电网优化配置模型.针对模型中的不确定性,采用鲁棒优化框架将分布式光伏和风...     

规划态中压配网供电可靠性评估模型

可靠性评估是中压配网规划的一项重要内容.但一直以来,由于缺乏网架的详细数据,在中压配网规划中缺少简单实用的可靠性定量评估方法.针对中压配网规划的特点,首先把规划电网简化成几种典型接线模式,并结合故障模式后果分析法,提出了一种可靠性评估的简化估算模型;另外,为了解决数据缺省和仅知道规划比例而不知具体数值的情况,最终提出了...     

储能的应用现状和发展趋势分析

大力发展光伏等可再生能源是我国实现“双碳”目标的重要途径,而光伏高比例接入配电网后随之带来一系列问题。以含高比例光伏配电网为研究对象,提出了计及用户侧需求响应的混合储能优化配置方法。针对负荷和光伏出力的双重不确定性,提出了基于预测误差概率分布的不确定性场景确定方法。考虑系统不确定性,统筹运行阶段用户侧需求响应调控措施以及潮流约束,提出了储能配置的3层优化模型。针对优化模型提出了相应的分解方法,以及基于列和约束生成算法的求解实施流程。通过在IEEE-33节点测试系统中的应用,使得系统可平移负荷峰值下降了10%,节点电压维持在合理范围,并在指导储能配置等方面具备显著的应用效果。通过分析光伏比例灵敏性可知,不含光伏情况下的储能总容量相比100%光伏比例场景增加了90%。

     

分布式电源规划中可靠性经济性的协调及系统决策

分析了分布式电源项目中存在的各项成本及项目实施所带来的各项系统指标,给出效益评估所涉及的各项因素,综合各项指标,利用对方案有偏好的多属性决策方法进行决策,同时考虑到决策者的主观偏好与客观属性之间的差距,以选择最优方案,使决策更加合理。通过算例证明了该方法的可行性。     

基于改进遗传退火算法的输配电网协调规划方法

针对目前对输配电网协调性考虑不足的问题,考虑机组间负荷优化分配因素,引入耗量成本,构建了包含输配电网协调性指标的电网评价指标体系。结合电网经济性指标和可靠性指标,通过优化算法选出综合性能最优的输配电网规划方案。在解决遗传算法\"早熟\"、易陷于局部最优等问题的基础上,提出了一种优化算法并将其应用于考虑输配网协调性的电网规划问题中。仿真计算结果表明,所提出的方法是可行、高效的。     

应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法

区域供电线路故障会使部分线路出现短时拥塞,同时区域内重要负荷供电不足,导致大量切机和切负荷。针对这一问题,提出一种应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法。该配置方法考虑了各发电单元在线路故障发生后的响应时间,优化配置功率型储能和切除部分非关键性负荷以缓解线路短时拥塞。考虑重要负荷在故障检修期间的供电需求指标,在已有功率型储能基础上,协调优化配置能量型储能以保障区内重要负荷供电。最后,以复合储能整体投资费用最小为优化目标,结合实际电力系统算例进行了仿真,对影响配置结果的关键参数进行了灵敏度计算,深入分析了复合储能优化配置的相关原理,验证了所提模型和方法的正确性。     

基于GRA-LSSVM的配电网空间负荷预测方法研究

针对配电网空间负荷预测实际应用中容易存在可用信息和数据散杂且经常匮乏的问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机的新型配电网空间负荷密度预测算法,以解决预测方法中样本有限、不易识别等问题。同时引入灰色关联分析改善最小二乘支持向量机的样本筛选,并采用混沌粒子群算法完善最小二乘支持向量机的参数选择,提高算法的空间负荷密度预测的精度。在介绍算法原理基础上,详细设计了配电网空间负荷预测方法的实现流程。对该算法的性能进行实例分析表明,所提方法可以有效地提高负荷密度预测的精度。     

计及线性化潮流约束的主动配电网运行优化

针对主动配电网（active distribution network,ADN）运行优化模型的非线性问题,提出一种含线性化潮流约束的配电网运行优化模型。以购电成本和分布式发电运行成本最小为优化目标,考虑主动配电网中负荷的柔性特征,推导柔性负荷的数学模型。为提高模型的求解效率,采用分段线性化方法处理模型中的非线性潮流约束,从而将所提模型转化为混合整数线性规划（mixed integer linear programming,MILP）问题;最后,通过对IEEE 33节点和IEEE 69节点配电网的仿真分析,验证所提模型的有效性。     

燃煤、燃气锅炉负荷优化分配研究

针对太钢自备电厂母管制燃煤、燃气锅炉系统,建立了燃煤、燃气锅炉特性和锅炉负荷优化分配模型。对现场运行数据的优化计算表明,优化后与优化前相比,当锅炉蒸发量大于520 t/h时,可以节约燃煤0.131 t/h;当锅炉蒸发量小于520 t/h时,可以节约燃气30 838.44 m3/h。提出的燃煤、燃气锅炉负荷优化分配方法,适用于母管制锅炉系统的负荷优化分配。     

考虑电网特性的网络重构算法解空间优化

用于配电网络优化的智能算法在选择初始可行解时,往往忽视其是否满足电网电气运行特性,从而造成求解效率不高。从配电网的拓扑模型入手,归纳通用的底层网络运行约束条件,并基于该拓扑模型提出考虑电网运行特性的通用网架简化与开关分组策略,建立应用于简化网架的辐射运行约束函数,形成满足配电网辐射状网络运行要求的初始解空间。以遗传优化算法为例,证明通过拓扑收缩去除不可行解,将以指数倍数提高优化算法的计算效率。