基于可信性理论的输电网规划方法

输电网规划中存在着大量的随机性和模糊性的不确定性因素,传统方法将其分开考虑,作为单重不确定问题进行建模和求解;可信性理论是数学基础领域最近完成的数学分支,提供了随机性和模糊性综合评估的严格数学基础;运用可信性理论建立了双重不确定性的输电网规划模型,模拟了新增发电机节点出力、新增节点负荷变化值和新增线路造价的不确定性因素,结合随机模糊模拟技术和改进量子遗传算法对模型进行了求解,最后用一个18节点系统算例验证了所提模型和方法的有效性。     

基于可信性理论的输电网规划

建立了基于可信性理论的输电网规划模型,得到模糊不确定负荷下的电网规划方案。将可信度的概念引入模型中,作为评价模糊不确定负荷下电网规划方案优劣的指标,该指标具有明确的物理意义和严格的数学理论基础。利用最小切负荷问题的负荷边界特性,证明了给定可信度指标下输电网规划模型的求解可等价于区间负荷下输电网规划模型的求解。使用结合区间至多切负荷量理论的贪婪随机自适应搜索算法求解该模型,可求得给定可信度指标下的输电网规划方案。新模型的求解不受模糊负荷下实际数学模型的限制,具有较好的适用性和明确的物理意义。46节点系统算例的计算结果验证了该模型和算法的有效性。     

Multiarea Transmission Network Cost Allocation

This paper deals with the problem of transmission cost allocation (TCA) in very large networks with multiple interconnected regions or countries. The basis of one scheme recently put forward is a single-area TCA algorithm from which inter-regional compensations are computed. One concern about this approach is that an international operator (IO) must have access to detailed information that autonomous regions or countries may not be willing or able to share. This led to the development of a new multiarea TCA scheme, called multiarea decoupled (MAD), in which each region carries out its own TCA, while the IO carries out a region-wise TCA on the network of tie lines. In MAD, the IO does not require detailed and possibly proprietary information about regional networks, relying only on the characteristics of the tie-line network and the extent to which each region uses such a network. This is a key issue, especially in North America, considering FERC's intention to provide Regional Transmission Organizations (RTOs) with exclusive autonomy to provide transmission service and to set and administer their own transmission-use tariffs. Numerical studies on the proposed scheme are described, including a four-area system based on the IEEE reliability test system (RTS) network.     

Transmission Cost Allocation Based on Data Envelopment Analysis and Cooperative Game Method

Transmission cost allocation is a traditional but challenging problem in electric power industries. Many factors can affect the transmission cost allocation. But most traditional allocation methods focus on just one point. The Data Envelopment Analysis (DEA) approach has the characteristic of multi-criterion. It can overcome the drawbacks of traditional allocation methods. This paper combines the game theory and DEA approach to solve the problem of transmission cost allocation. In order to take various key points of power transmission into account, three criterions are proposed. These criterions reflect the effect of load demand, transmission line usage and marginal cost on transmission cost allocation. Nucleolus and Shapley value are used to solve the DEA game programming. For measuring the fairness of the transmission cost allocation methods, this paper proposes an algorithm to evaluate the satisfaction of users with the different allocation methods. The DEA game approach is applied to IEEE 14-bus system. The results which are compared with that of other three traditional allocation methods demonstrate the applicability of the proposed method.     

Probabilistic Game Approaches for Network Cost Allocation

In a restructured power market, the network cost is to be allocated between multiple players utilizing the system in varying capacities. Cooperative game approaches based on Shapley value and Nucleolus provide stable models for embedded cost allocation of power networks. Varying network usage necessitates the introduction of probabilistic approaches to cooperative games. This paper proposes a variety of probabilistic cooperative game approaches. These have variably been modeled based upon the probability of existence of players, the probability of existence of coalitions, and the probability of players joining a particular coalition along with their joining in a particular sequence. Application of these approaches to power networks reflects the system usage in a more justified way. Consistent and stable results qualify the application of probabilistic cooperative game approaches for cost allocation of power networks.      

输电网固定成本的分摊原理

应用潮流跟踪法分摊输电网的固定成本。潮流跟踪法应用于输电网的有功潮流分析和无功潮流分析。通过在导线中点引入虚拟节点将传输过程中存在线损的输电线变成无线损的输电线。输电网的使用费可按照节点的发电量或负荷来分摊。     

包含FACTS设备的输电网投资规划的博弈论分析

电力系统发输电的分离及自由竞争的引入使得输电网规划方法发生了重大的变化.提出一种在电力市场条件下包含FACTS设备的输电网投资规划的博弈分析方法.研究表明,这种决策分析方法,能充分体现输电网规划投资市场中投资者之间的相互竞争和相互影响,更贴近电力市场的实际运行原理.同时,这种分析方法具有较广泛的应用范围,不仅可以考虑新的输电线路和FACTS 设备的规划,也可以用于其它输电设备投资规划的决策分析.     

基于主从博弈的配电网扩展规划

随着电力体制改革的不断推进以及“碳达峰、碳中和”的愿景,给电力行业的发展带来一系列机遇与挑战。以我国的电力改革实际情况为背景,提出一种基于主从博弈的配电网扩展规划双层优化模型。上层配网公司作为主导者,以最小投资运行成本为目标,同时考虑了各配网公司间的博弈关系;下层独立系统运营商作为追随者,根据负荷需求以发电成本最小为目标决策出节点边际电价。针对模型难以求解的问题,采用原对偶公式将双层博弈问题转化为离散约束广义纳什均衡问题进行求解。仿真结果表明：考虑市场环境下多个配网公司间的博弈关系可有效降低规划成本,保证了市场投资运营主体规划策略的精确性和有效性。     

基于贡献因子理论的动态阻塞管理费用分摊方法

将阻塞费用分为静态阻塞费用和动态阻塞费用两部分,并提出了一种动态阻塞费用分摊方法。分析了在动态阻塞管理过程中调整机组有功出力对系统暂态稳定性的影响,计算出机组对暂态稳定指标的贡献因子,并依此分摊动态阻塞费用。以新英格兰39节点典型系统为例进行了分析,计算结果证明了本文方法的有效性和可行性。     

基于博弈理论的电力系统扩展规划方法研究

随着我国电力建设的加强以及对电力系统研究的不断深入,如何根据电力市场中不同投资主体的优势和特点研究最合理的电力系统扩展规划方案,对于我国电力系统的可持续发展具有重要意义。提出了一种基于合作博弈的电力系统扩展规划方法。首先,根据电力市场下各主体的投资和收入情况,分别建立相对应的经济规划模型,进而,基于发电公司和电网公司之间的影响机理以及博弈行为分析,构建电力系统中不同投资主体间的合作博弈规划模型;然后,利用迭代搜索法对模型进行求解;最后,基于仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于模糊理论的输电中断成本估算方法

输电中断事故往往会给电网企业和社会带来巨大的经济损失。为更好地描述输电中断事故所造成的损失,引入输电中断成本这一概念,分析影响输电中断成本的各个主要因素,并给出输电中断成本的数学表达式。断电影响成本是输电中断成本的最主要组成部分。在模糊理论的基础上又提出了断电影响权重系数的概念,并结合产电比等参数,共同描述输电中断事故在不同停电时间和停电区域情况下的断电影响成本,从而形成了估算输电中断成本的新方法,并在算例中得以应用,该方法可较好地反映不同条件输电中断事故的损失,在实际中也具有可行性。     

基于主从博弈的配电网源网协调扩展规划

由社会资本投资的大量分布式电源(Distribution Generation, DG)接入配电网势必对配电网稳定与经济运行带来诸多挑战。为了对DG进行合理规划,以我国电力改革的实际情况为背景,从配电公司(Distribution System Company,DISCO)和分布式电源运营商(Distributed Generation Owners,DGOs)的利益角度出发,构建基于主从博弈的DISCO配电网扩展规划的双层优化模型。上层决策以DISCO的成本最小化为目标,综合考虑各年配电网运行约束和DG渗透率约束;而下层决策则由多个DGO的子优化问题组成,以各DGO的收益最大作为优化目标,计及各年并网容量约束。然后,采用粒子群算法求解该双层优化模型,得到以年为单位的最有配电网扩展规划方案。最后,基于IEEE-33节点系统进行仿真实验,验证了所提模型的有效性与先进性。     

基于风险度评估的输电网规划

针对未来输电网规划面一临的不确定因素,引入多场景规划技术,通过对未来所预测的不确定性因素的随机组合,得到多个概率性场景。将未来规划年的不确定信息由原来的离散值转变为多个连续的区间。在求解各场景的最优网架时,利用遗传算法全局寻优能力强的特点,依次获得规划方案,并通过风险度评估得到适应性最强的网架方案。算例验证了所提方法的可行性。     

输电费用分配模式

主要介绍输电分配成本的构成以及各种计算方法,比较分析了基于各种数学模型的输电费用分配计算方法的优缺点。     

基于输电网扩展规划的OPA模型

针对已有利用直流潮流模拟连锁故障的OPA模型在慢动态过程中模拟线路升级方式的不足,提出一种基于输电网扩展规划的OPA停电模型。该模型不仅在模拟过程中考虑了通过增加传输容量升级线路,而且采用了输电网扩展规划方法新建线路实现电网升级,使慢动态模拟过程更加符合实际电力系统演化过程。用蒙特卡洛抽样方法获取快动态周期内每回线路的...     

基于广义灵活性指标体系的输电网扩展规划

随着清洁能源发电技术迅猛发展,风、光等清洁电源并网比例不断提高,其出力的随机性和波动性为电力系统带来多时空耦合的强不确定性,严重影响电网的安全稳定运行,传统电网规划已无法满足高比例清洁能源的并网需求。电力系统灵活性能有效反映系统对不确定性冲击的承受能力,对高比例清洁能源并网有重要意义。首先,在灵活性定义的基础上,提出一套考虑供需平衡、网架布局、潮流分布的广义灵活性指标体系,综合评价电力系统对清洁能源的接纳能力;之后,基于此建立了广义灵活性指标体系的输电网二层扩展规划模型,并采用改进的混沌交叉变异遗传算法对规划模型进行求解;最后,通过分别对Garver-18节点系统和实际系统的仿真计算,验证了所提指标体系和规划模型的可行性和实用性。     

基于改进量子遗传算法的输电网规划方法

量子遗传算法是基于量子计算原理的概率优化方法,改进了动态调整量子旋转门策略,并结合量子交叉和量子变异操作,使算法具有更快的收敛速度和全局寻优能力。输电网规划是复杂的大规模非线性组合优化问题,提出了一种基于改进量子遗传算法的输电网规划模型。算例表明,该方法能够快速有效地获得全局经济最优的输电网规划方案。     

基于分布因子法的主动配电网成本分摊方法

考虑主动配电网拓扑结构灵活和潮流方式多变的特点,传统的电网成本分摊方法已不再适用。为此,提出一种基于广义负荷分布因子法（GLDF）的主动配电网成本分摊方法,通过计算节点与拓扑的分布因子,可动态适应主动配电网多变的运行方式,通过网损修正和全负荷水平使用程度,分析完善分布因子法的直流潮流模型内核。该方法不仅对主动配电网具有良好的适应性,还能够客观衡量不同负荷节点在不同运行方式下对于线路的使用程度,有利于引导市场用户调整自身用电行为。通过算例分析验证了该方法的可行性与合理性。     

基于混合人工鱼群算法的输电网扩展规划

应用于输电网扩展规划的人工鱼群算法(artificial fish school algorithm,AFSA)依靠随机移动无条件接受劣解以摆脱局部极值,具有盲目性大的特点,且该算法一般在优化初期收敛较快而后期收敛速度减慢。针对AFSA的上述缺点,文章结合模拟退火算法,提出一种混合人工鱼群算法(HAFSA)。HAFSA利用模拟退火算法的概率性突跳搜索机制,使局部极值跳跃能力具有可控性,降低了算法的盲目性,提高了算法效率;引入基于分段自适应调整视野策略的反馈机制,兼顾了全局搜索与局部挖掘能力;加入拟遗传算法的变异算子加快了优化后期的收敛速度。通过IEEE6节点和巴西南部46节点算例证明了HAFSA的正确性和有效性。     

基于Pareto多目标遗传算法的输电网扩展规划

提出将多目标遗传算法应用到输电网扩展规划,进而将N-1安全准则以罚函数的形式作为算法中多目标的一个目标,满足输电网规划对安全性的较高要求。本文多目标遗传算法引入最优个体保留策略,避免优秀个体丢失,加快收敛速度;N-1安全校验采用故障排序法提高计算效率。最后对一个标准算例进行仿真计算,结果表明:将N-1校验作为多目标的一个目标,能一步优化出满足输电网N-1安全性要求的解;与传统的单目标遗传算法相比,本文多目标遗传算法能提供均衡多个目标的最优解。