基于非支配排序差分进化算法的多目标电网规划

在多目标电网规划问题中,综合考虑经济性、安全可靠性和环境影响等因素后,提出了非支配排序差分进化算法。以电网投资、运行维护费用、网损费用、线路走廊面积最小为目标建立了多目标电网规划模型。非支配排序差分进化算法将Pareto非支配排序法与差分进化算法相结合,采用动态调整策略调整差分进化算法控制参数,改进了个体拥挤比较机制,提高了算法的全局搜索能力和种群多样性,并基于模糊集理论选取最优折衷解。Garver-6节点和Garver-18节点系统算例结果表明,该算法可以有效生成分布均匀的Pareto最优解集,在求解多目标电网规划问题中具有可行性和优越性。     

基于机会约束规划法和非支配排序差分进化算法的含风电多目标输电网规划

在含有风电场的输电网络规划问题中,考虑了风电和负荷的不确定性,以规划方案的经济性、对环境的影响最小以及最大化风电并网容量为优化目标,基于机会约束规划的方法构造了计及风电和负荷不确定性因素影响的多目标输电网规划扩展模型,采用蒙特卡洛法和非支配排序差分进化(NSDE)算法对该模型进行求解,为考虑不确定因素的多目标输电网规划问题提供了一种更为灵活的解决方法。     

基于改进非支配多目标差分进化算法的含风电-小水电电力系统动态环境经济调度

建立了一种含风电-小水电电力系统动态环境经济调度模型,考虑了机组阀点效应、爬坡率及电力网络损耗.为求解该调度模型,给调度人员提供一组优质的决策方案,构建了一种改进非支配多目标差分进化算法,该算法在基本多目标差分进化算法中引入多项式变异,增加种群多样性;同时,将常规非支配排序策略进行简化,降低求解复杂度;最后,以含10台火电机组、1个风电场和1个小水电并网的电力系统为算例,进行仿真计算,并对不同调度方案进行对比分析.结果验证了改进非支配多目标差分进化算法求解该问题的有效性及所提调度模型的合理性.     

考虑电网结构脆弱性的多目标电网规划

综合考虑电网结构脆弱性,电网扩建投资成本和年运行费用,搭建了多目标电网规划模型.模型中结合经济性因素对电气介数指标进行了改进,基尼系数对支路电气介数均匀度的评估可以有效的衡量电网规划方案下的结构脆弱性大小。基于协同进化算法(CEA,co-evolutionary algorithms),结合模糊理论对模型求解,通过Garver 6节点系统算例验证方法的可行性。仿真结果表明文章所提出的模型可行,对于电网扩建和规划具有重要的参考价值。     

考虑网络脆弱性的多目标配电网重构

基于复杂网络理论和电网结构脆弱性分析,建立以网络损耗最小、电压偏移量最小和网络效能最大的多目标配电网重构模型,兼顾网络经济性、电能质量和网络脆弱性,算法采用基于Pareto最优的带精英策略快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)。通过算例系统的计算验证了该方法的有效性,并对高介数故障下的恢复方案进行模拟与分析,合理优化了网络架构,对配电网络架构的规划和运行将具有一定的借鉴作用。     

考虑地理因素的改进量子粒子群算法在多目标电网规划中的应用

针对电网规划的多目标权衡优化问题,建立以可靠性和经济性为目标的电网规划模型,提出改进的量子粒子群算法,采用Pareto支配关系来更新粒子的个体和局部最优值,定义粒子紊流极大极小间距,并采用紊流间距方法裁剪非支配解,引入收敛因子K加快粒子跳出局部最优后的收敛速度。同时考虑电网规划存在的地理环境不确定因素的影响,在规划目标函数中引入地理障碍罚因子。通过18节点电网规划算例仿真结果表明,提出的改进算法与基于非支配遗传算法和基于多目标进化算法相比,所得的Pareto解数目,解的优劣情况以及分布效果都有明显提升。     

基于博弈策略的高渗透风电选址定容多目标规划与求解

针对风电高渗透接入电网时的选址和定容优化问题,提出了一种多目标优化规划模型,以及带博弈特性的差分进化算法.首先建立了考虑时序特性的风机出力模型,并根据负荷时序特性划分足够数量的场景,采用改进K-means聚类法对场景数量缩减;其次构建了考虑经济性和电网负载均衡度的风电规划多目标优化模型,在求解过程中设计了一种带贝叶斯博弈算子的差分进化算法.仿真结果表明了建立模型的有效性,以及算法在求解多目标模型时的优势.     

采用混沌多目标差分进化算法并考虑协调运行的环境经济调度

针对传统环境经济调度（EED）策略会导致部分线路运行在重载或过载状态的问题,建立考虑系统协调运行的多目标EED模型,其中协调性指标定义为各支路负载率的标准差。提出一种混沌多目标差分进化（CMODE）算法来求解模型,CMODE算法将基于非支配排序的种群分级机制与差分进化算法有机融合,并引入基于Tent混沌映射的种群初始化和控制参数动态调整策略以提高算法的全局寻优能力。IEEE 30节点测试系统结果表明,与不考虑运行协调性的EED相比,在发电调度模型中计及协调性指标可提高电网安全运行水平。     

基于α约束支配排序混合进化算法的微电网多目标优化运行

为降低微电网运行成本和污染排放,建立微电网多目标优化运行模型,并提出一种新型的α约束支配排序混合进化算法求解模型,该算法通过采用α约束支配排序机制,将所有约束条件统一处理为α约束水平度,并将其作为进化选择指标以控制所有个体快速转化为可行解,可显著提高约束处理效率。提出一种基于非劣排序的混合多目标进化算法,有效融合微分进化算法与分布估计算法各自的优点,克服单一算法种群多样性不足和易早熟的缺陷。通过分类逼近理想解的排序方法实现多属性决策,以获得最优折中解。某微电网算例结果表明所提算法有效、可行。     

考虑风速相关性的多目标电网规划

多个风电场之间的风速相关性会影响潮流分布,进而影响输电网规划方案。采用逆Nataf变换建立风速相关性模型。结合基于半不变量法的概率潮流和机会约束规划,综合考虑经济性、电网负载均衡度、环保效应3个指标,构建考虑风速相关性的含风电场多目标电网优化规划模型。针对多目标优化问题的求解,提出一种改进NSGA-Ⅱ,该算法采用控制参数动态调整策略,提高了算法的全局搜索性能。采用基于熵的序数偏好方法对最优解集进行排序,给出决策方案。IEEE 24节点系统和某区域实际算例证明了所提模型的合理性和方法的有效性。研究结果表明,风速相关性对目标分量有重要的影响,考虑风速相关性能够给出更准确的电网规划方案。     

考虑元件可靠性的舰船电力网络综合脆弱性分析

针对复杂网络理论研究电网节点脆弱性时存在的局限性,在考虑舰船电力网络结构脆弱性的基础上,将源与负载间连接路径的可达性叠加到舰船电网的综合脆弱性中;利用多属性决策方法,提出基于主客观赋权法相结合的综合权重自适应获取模型。首先,将舰船电网结构脆弱性和物理脆弱性相结合,提出综合脆弱性的概念;其次,选取层次分析法和熵法这两种典型的主、客观赋权法,利用加权和法的评价函数作为优化模型的目标函数,提出自适应综合权重获取的优化模型,实现对舰船电网综合脆弱性的全面评价;最后,将所提综合脆弱性指标与传统结构脆弱性指标相比较,通过某环形舰船电网验证了模型的有效性。     

电网脆弱性综合指标建立与评估

为评估节点故障对电网的静态性能的影响,构建了一种基于复杂网络理论的电网脆弱性综合评价指标。在由最大连通子集与网络平均效率组成的结构脆弱性指标,以及由失负荷比例与电网功率传输效率组成的功能脆弱性指标的基础上,构建了一种基于熵值模糊综合评价法的脆弱性综合指标。该方法克服了多种指标赋权时,主观性强、容易出现与实际数据不相符的现象。最后通过对IEEE-118节点系统的仿真、分析,比较了随机、节点度、节点电气介数、传统线路介数以及线路电气介数5种不同的攻击对电网的脆弱性综合指标、各个单一指标的影响,同时验证了该综合指标的合理性。     

基于改进线路效能的电网脆弱性辨识方法研究

随着智能电网建设的不断推进,电网互联程度越来越高,加强电网安全稳定分析对预防大停电事故的重要性更加突出。针对电网进行脆弱性评估,找出其中的薄弱环节,是电网安全稳定分析的前提与基础。本文首先根据复杂网络理论,采用支路有功潮流重新定义线路效能权值,随后结合电网实际运行状态进行建模,通过求取系统运行状态或网络结构发生改变后的全局效能变化量,建立电网综合脆弱性评估指标,最后基于IEEE标准算例对电网脆弱节点和线路分别进行辨识。结果表明,与电源联系紧密的线路和重要枢纽节点对网络整体脆弱性指标有着显著影响,该方法可用于智能电网规划方案的评估及优化。     

基于复杂网络理论的输电线路脆弱度评估方法

为快速评估线路故障对系统静态安全的影响,基于复杂网络脆弱度理论,构建了互补性脆弱度指标集和综合脆弱度指标,进而提出一种输电线路脆弱度评估方法.该方法可从全局和局部、有功和无功两方面综合衡量输电线路的脆弱度.根据电力网络有功功率传输的特点构建了平均传输距离指标,从全局的角度衡量输电线路故障对有功功率全网传输效率的影响;其次,提出了局部变化量指标,从负荷节点和发电机节点的角度有效评估局部无功平衡受影响的程度.上述两类指标构成了互补性脆弱度指标集.对互补性指标集进行了归一化处理,得到综合脆弱度指标.通过对IEEE 30节点系统的仿真分析,验证了所提出的互补性指标集和评估方法的有效性.     

考虑线路介数和well-being风险贡献度的电网脆弱线路评估

输电线路脆弱性评估是电网脆弱性研究的重要内容,现有评价方法评价角度单一,且无法考虑天气因素的影响,缺乏实用性,为此,提出了一种评估输电线路脆弱性的新方法。基于加权介数模型,计算线路加权介数指标,基于well-being风险追踪模型,计算考虑元件敏感度的well-being风险贡献度指标。同时,结合两状态天气模型,研究了恶劣天气对线路脆弱性的影响。结合线路介数和well-being风险贡献度提出了兼顾系统网络结构和运行状态特性的综合脆弱性指标,并给出了输电线路脆弱性评估方法流程。最后对IEEE-RTS系统进行仿真,结果证明了所提指标和方法的合理性和实用性,该方法可以辨识出处于电网关键输电通道上的脆弱线路,为电网运行维护提供参考。     

基于RBF神经网络的电网脆弱性评估及其趋势估计

本文建立了分层网状拓扑结构下的电网脆弱性评价体系,针对该体系提出了基于径向基函数（radial basis function,RBF）神经网络的电网脆弱性评估方法。将电网综合脆弱性分为状态脆弱性和结构脆弱性,并与相应的子指标构成脆弱性网状评价体系,同时以高斯（Gauss）函数作为RBF神经网络函数的核函数解决指标间的非线性问题。通过MATLAB中的RBF神经网络函数对IEEE14母线系统计算分析,验证了该方法的全面性与有效性。最后,针对节点多个测量周期的脆弱性测度建立自回归（auto regression,AR）模型,通过判定AR模型的差分方程稳定性,分析了节点脆弱性测度的发展趋势。     

考虑天然气网影响的电网脆弱线路辨识

脆弱线路辨识是电力系统运行风险控制的重要环节。在电网—天然气网耦合背景下,天然气网的运行状态对电网运行影响深刻,因此提出一种考虑天然气网影响的电网脆弱线路辨识方法。首先,构建电网—天然气网耦合系统优化模型,求解得到系统初始运行状态。在此基础上,基于熵理论,建立线路耦合脆弱度因子,用于反映天然气网气源故障对电网线路脆弱性造成的影响。然后,基于复杂网络理论,建立线路结构脆弱度因子和运行脆弱度因子,从结构性视角和运行状态2个方面揭示电网固有的脆弱性。综合上述脆弱度因子,得到用于辨识电网脆弱线路的综合脆弱度指标。采用网络效能和系统输电效率2个指标反映线路故障对电网的影响,验证所辨识出的脆弱线路。由IEEE 30节点系统和比利时20节点天然气系统组成的电网—天然气网耦合测试系统算例表明,所提方法能够有效地分析天然气网对电网脆弱线路辨识造成的影响。     

大电网脆弱性评估的潮流介数分析方法

针对复杂大电网局部故障后其脆弱性有效定量分析难的问题,将潮流介数理论应用于大电网脆弱性评价分析,并对其可行性进行定量分析.首先,基于复杂网络理论,分析了大电网的拓扑结构,确定了大电网具有小世界网络和无标度网络的特性,即电网的拓扑结构是脆弱的且具有关键的脆弱节点.其次,根据电网在当前运行状态下的潮流分布,根据节点和支路在...     

电力CPS信息网络脆弱性及其评估方法

电力信息网络是电力CPS的有机组成部分,电力信息网络的脆弱性威胁评估是电力CPS风险评估的重要基础之一。针对通用信息网络脆弱性威胁评估技术的局限性,在通用弱点评价体系（CVSS）的基础上提出了一种适用于电力信息网络的脆弱性威胁评估方法。选取了漏洞分布威胁度、访问途径和利用复杂度3组安全漏洞评估要素;采用层次分析法建立了脆弱性威胁度评估模型,给出了参数构造方法;在定量评估的基础上,将评估结果定义了脆弱性威胁等级。最后给出了一个评估实例,并与CVSS系统进行了比较。评估结果表明基于层次分析法的信息网络脆弱性评估反映了信息与物理的耦合关系。     

电力调度数据网结构特性分析

提出运用复杂网络理论从结构的角度分析电力调度数据网的复杂性及脆弱性。现有的电力调度数据网大致可分为双星型和网状2种典型结构,从统计特征参数、度数累积分布以及介数累积分布3个方面对这2种电力调度数据网的结构进行了分析,发现双星型网是典型的无标度网络,而网状网是典型的小世界网络。继而以单一故障和连锁故障分别衡量了2种网络的静态脆弱性和动态脆弱性。结果表明：1）电力调度数据网的脆弱性与其网络结构有很大的联系,单一故障时,双星型结构的调度数据网对选择性攻击表现得更加脆弱;2）双星型结构的调度数据网不容易发生连锁故障,网状结构反之。连锁故障时故障概率较高的节点仍集中在介数高的节点。