基于二层优化的配电网交易整合模型

在配电侧开放的市场中,供电公司和大用户都拥有更多选择的权力.本文通过基于动态条件风险价值(DCVaR)的方法获得了供电公司的购买电量比例.针对配电网交易中存在随机量的特征,通过建立随机二层优化的数学模型将供电公司和各大用户的利益进行整合.仿真结果表明,用二层规划法确定的供电公司最优销售电价和大用户相应的最优购电量分配比...     

计及风险的配电公司最优分时零售电价模型

市场条件下零售电价相对固定而批发市场电价和负荷需求经常波动,使配电公司面临较大的风险。实行批发市场电价与零售电价联动,是减小配电公司市场风险的有效办法。分析了配电公司的主要运营业务及其成本,说明了传统分时电价在市场条件下的特点,提出通过分时电价方法实现零售电价与批发电价联动,并建立了相应的数学模型。通过对模型的求解,给出了最优分时电价的表达式,对模型中涉及的市场参与者的类型、负荷弹性等因素进行了讨论。最后通过算例验证了该方法对实现电价联动的有效性。     

基于随机机会约束规划的最优电价决策

提出了一种配电市场初期进行最优电价决策的方法。根据负荷和实时电价随机性的特点,将两者构成随机向量,基于随机机会约束规划(CCP)建立了数学模型。以减小用户成本为目标,以配电公司利润保证为约束,同时考虑配电公司面临的市场中的风险。通过这个数学模型可以有效地确定最优零售电价,并可以使配电公司对实时市场的风险进行规避。算例分析了各个因素对零售电价的影响,并通过随机量不同形式的概率分布验证了模型的合理性。     

计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测控制

分布式电源出力和负荷不确定性造成主动配电网运行风险,影响其运行安全性和经济性。建立了计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测模型。结合不确定场景集和不同调节设备的动作特性,通过引入条件风险价值作为风险控制手段,构建了计及风险的两阶段随机优化模型,以降低运行成本分布中的“厚尾”风险。利用模型预测控制方法实现时序滚动优化,精细化协调控制,以减少可再生能源波动性以及负荷预测偏差给主动配电网经济运行带来的影响。最后,通过算例仿真分析,验证了所提方法在保证主动配电网安全运行的同时,进一步降低高额运行成本发生的概率,可实现主动配电网运行风险的有效、准确管控。     

分时电价体制下的供电企业购售电风险控制模型

在考虑了用户需求弹性、现货市场和合同市场的购电成本以及对用户的补偿等因素的基础上,建立了分时电价体制下供电企业购售电风险控制模型。采用该优化模型可使供电公司制定出使企业效益和社会效益均得到提高的分时电价,并能有效地进行削峰填谷,使供电公司承担最小的风险并获得最大的利润。算例仿真结果表明了该模型的有效性。     

计及风险成本的配电网变电站规划方法

不确定因素处理方法的合理性将会直接影响配电网变电站规划的最优结果。在全寿命周期成本理论的基础上,改进了变电站的选址定容模型中不确定因素的量化处理方法,计入负荷、电价和土地价格的不确定性,建立以全寿命周期成本最低为目标函数的变电站规划模型。算例分析验证了所提规划方法的合理性,与传统规划方法相比,采用所提方法的全寿命周期成本较低,经济性更好。     

计及风险的供电公司最优购电决策模型研究

鉴于我国电力市场必将由目前的发电侧竞争模式发展并过渡到输配分离模式:输电网向电力市场各方参与者提供无歧视的电能输送服务,提出了不确定的电力市场环境中供电公司的风险决策方法.该方法准确计及决策者行为的改变能影响供电公司风险的大小;使用预期收益和实际收益的比值作为风险测量的指标,用机会约束规划建立输配电分离后供电公司报价购电组合最优风险策略模型,采用M0nte-Carlo模拟结合基因算法求解,并给出了直接优化方法对模型进行求解.     

基于条件风险价值模型的电网企业最优购电决策模型

实施大用户直购电政策增加了电网企业的购电量的不确定性,也增加电网企业在电力交易中面临的购电风险。为了尽可能地规避电力交易风险,在假设地区用电需求量是随机变量的基础上,应用条件风险价值作为电网企业购电的风险指标,构建了电网企业在大用户直购电实施背景下的现货市场最优购电模型。算例分析表明,大用户直购电占地区用电比例、电网企业自身风险厌恶程度和缺电惩罚系数对电网企业的最优购电量有着正向促进的作用。     

计及电网安全风险的风电机组最优规划

引入配电系统的风电机组如果配置不当会给系统的安全与经济运行带来严重的负面影响。在机会约束规划的框架下构建了风电机组的优化规划模型,并提出了一种计及风电机组出力不确定性的静态安全风险评估方法。该方法将初始投资的年值费用、风电机组的年运行费用、年网络损耗费用及年静态安全风险费用总和的最小化作为目标函数, 计及了风电机组接入后对系统可靠性的影响,并应用和声搜索算法求解该优化问题。以IEEE 37节点配电系统作为算例,说明了所发展的模型和算法的基本特征。     

计及过负荷风险的输电网多目标期望值规划

建立以方案总投资费用贴现值和平均网损功率期望值为目标函数的多目标动态电网规划的标准期望值模型。在应用随机变量的标准差对支路潮流过负荷风险进行控制的基础上,进一步提出了计入标准差的期望值规划模型。采用随机直流潮流实现了各随机变量的相关计算。采用SPEA (strength pareto evolutionary algorithm)对所提模型进行了求解,针对SPEA应用于动态电网规划问题中的种群初始化冗余问题和具体的进化操作实现2个环节进行了重点探讨。以18节点系统为算例验证了所提方法对过负荷风险评估和控制的效果。     

配电市场购售电优化模型研究综述

购售电的优化是配电市场中的重要决策。围绕配电市场购售电优化模型的问题,对购电风险决策、电力需求弹性的应用、大用户、分时电价决策、实时电价决策和随机规划在配电市场中的应用等方面的研究现状和关键问题进行了综述。提出了配电市场购售电优化问题中还未得到解决并值得研究的内容。     

配电侧购电风险规避模型综述

分析了从电价的预测、购电电量的合理分配、金融工具的运用的各类数学模型,并对同一类模型的优缺点进行了比较,从而使配电侧在购电时能更好地掌握购电策略,减小购电风险,最后对配电侧规避购电风险的发展趋势进行了展望。     

二层线性整数规划问题的一种全局优化方法及应用

在研究了整数规划连续途径的基础上，分别采用模拟退火算法和分枝定界法对一类二层线性整数规划的上级和下级问题进行了求解。在给出算法的同时，通过对价格控制问题算例的应用，提供了解决此类问题全局最优解的一种有效途径。     

两级多目标规划全局优化问题的一种算法

针对两级多目标规划问题,应用Kuhn-Tuck充要条件,将其转化为等价的单级多目标规划问题,为了尽可能地减少主观因素的影响,采用信息熵方法来确定权重,再将其化为单级单目标规划问题。对于单级单目标规划问题,在应用罚函数将约束规划转化为无约束规划的前提下．利用蚂蚁算法对解决无约束函数优化问题上的优良特性,求解得到问题的全局最优解。     

基于整数线性规划模型的配电网故障指示器优化配置研究

为了提高配电网的供电可靠性,提出了基于整数线性规划模型的故障指示器优化配置方法。该方法以配电网小电流接地运行方式为背景,建立多分支配电线路上任意故障点所需巡线时间的数学模型,以故障指示器投资运维成本最少为目标,进而减少配电网的停电时间。该方法通过合理配置故障指示器在配电线路上的位置,确保任意故障点被精确定位的时间不大于系统允许带故障运行时间,最大限度地保证用户供电可靠性。最后,针对江苏某实际10 kV配电系统进行算例分析。测试结果表明,所提模型能够实现不同故障点在系统允许带故障运行时间内的精确定位,并有效降低故障指示器的投资运维成本。     

基于风险管理方法的配网检修计划优化

针对配电网检修,提出了最优长期检修计划方法。该方法区别于传统的事故后检修和定期预防性检修的模式,对配网实行选择性的预防检修计划。基于风险管理方法,首先通过对元件失效率的解耦处理,进行风险识别实现了对单独风险因子的分析。然后通过建立决策树获得不同状态转换下的方案来进行风险评估,继而从经济角度出发,确定最优的配网检修计划来缓解风险。将该方法应用于美国PGE 69节点配电系统,经过计算分析得到,相比于固定时间周期的大修或不执行任何检修,选择性的检修计划能大幅度减少检修所产生的费用和意外停电所产生的抢修费用,在理论上达到费用最省。     

配电市场购售电优化模型研究综述

购售电的优化是配电市场中的重要决策.围绕配电市场购售电优化模型的问题,对购电风险决策、电力需求弹性的应用、大用户、分时电价决策、实时电价决策和随机规划在配电市场中的应用等方面的研究现状和关键问题进行了综述.提出了配电市场购售电优化问题中还未得到解决并值得研究的内容.     

分时阶梯电价-微电网联合优化调度的不确定二层规划方法

微电网为分布式电源并网提供了有效的技术途径,微电网的优化运行是微电网领域的重要研究课题。电价是影响微电网系统经济收益的重要因素,为进一步提高微电网的经济效益,计及系统不确定性,采用不确定二层规划模型提出分时阶梯电价-微电网联合优化调度方法。首先建立分时阶梯电价下的负荷响应模型。其次以分时阶梯电价为上层决策者,以微电网综合效益最大为上层目标,以微电网优化运行方案为下层决策者,以综合运行成本最小为下层目标,分别计及必要约束条件,建立Maximin形式的不确定二层规划模型。采用混沌粒子群结合不确定函数模拟组成的综合智能算法对所提出的模型进行求解。最后通过一个算例表明,该模型适用于分时阶梯电价机制下微电网优化运行,其各项运行指标要优于原有分时电价机制下的。     

基于动态规划算法的配电网孤岛划分策略

配电网发生故障后,失电区域内应该形成含分布式电源(DG)的电力孤岛保证负荷供电的连续性。在孤岛形成算法中充分考虑负荷等级及其可控性,建立孤岛划分问题的数学模型,并利用动态规划算法形成含单DG或多DG组合的初级孤岛划分方案;根据一定的规则修正初级孤岛,形成次级孤岛;校验岛内各负荷点的电压和潮流约束,确定最优孤岛。算例验证了所提模型的有效性和优越性。     

Optimal coordination of voltage controllable devices in distribution systems using power‐based models and quadratic programming

The incorporation of photovoltaic (PV) inverters makes the management of voltage difficult for power system operators. One solution is to consider these inverter‐based devices as controllable reactive power (VAr) sources and to coordinate them with other voltage regulating devices in the distribution system. This paper proposes some acceptable approximations to quickly formulate and solve a mixed‐integer quadratic programming problem to periodically determine the optimal voltage coordination of a load tap changer, voltage regulators, capacitor banks, and PVs on a smart grid platform. The solution to the optimization problem is aided by an iteration‐based algorithm. By using the MATLAB software to carry out the simulation and computation, the method is well verified by comparing its generated result with a trustworthy solution obtained from examining all possible coordinating combinations of voltage regulating devices and PVs in a modified IEEE 34‐bus system. The effectiveness and features of the method are clearly illustrated on that test system by considering a time‐varying load and PV generation. The obtained results demonstrate the practical application of this work to medium‐voltage systems. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.