考虑安全约束的交直流配电网多利益主体完全信息动态博弈与协同调度方法

基于一种包含配电网运营商、微电网和负荷聚合商等利益主体的交直流配电网结构,提出了考虑多利益主体参与下的交直流配电网完全信息动态博弈与协同调度策略。在对交直流配电网中各利益主体的权益、责任和可调度资源分析的基础上,得到了交直流配电网中多利益主体的收益函数,并建立了考虑需求响应、可控分布式电源和电压源换流器等调度资源的运行约束模型。提出了一种将配电网运营商定价权分散为各利益主体议价权,同时保留配电网运营商调度权的完全信息动态博弈机制。再针对该博弈问题,提出了一种结合动态博弈粒子群优化算法和线性规划的动态博弈问题求解方法。通过仿真验证了所提方法的有效性。仿真结果表明,相较于传统交直流配电网的调度机制,采用动态博弈与协同调度机制后,各参与人的收益与其掌握资源数量的相关性增强,配电网的社会总效益有所增加,弃风、弃光与向主网倒送功率的现象减少,提升了市场公平性和系统经济性、环保性。     

多利益主体主动配电网规划研究

从经济性和可靠性角度出发对主动配电网进行规划,利用进化细菌觅食算法优化配电网线路,对分布式电源进行选址定容。在目标算例中,得出配电网架运维成本最低、用户总运行成本最小的最优方案。     

考虑多利益主体参与的主动配电网双层联合优化调度

随着电力市场改革,配电网中大量的分布式电源由用户或新能源供应商建设,改变了分布式电源所有权归电网所有的供电模式。在电网运行中,分布式电源拥有者以自身收益最大为目标,发用电不受电网统一调度,形成了独立的利益主体。因此,以电网收益最大为目标的传统调度方式将不再适应于含多利益主体的电网运行新环境。该文以独立利益主体与配电网的联合运行效益最优为目标,提出了虚拟微网的概念,通过构建主动配电网联合优化调度平台,建立了独立利益主体与配电网的双层优化模型;下层进行各利益主体的独立优化,上层协调优化各利益主体与配电网的功率冲突;提出了细胞膜–粒子群优化算法(cell membrane-improved particle swarm optimization,C-PSO)新型并行混合算法,基于改进的IEEE 14节点配电网,展示了算法的有效性与模型的可行性。     

基于多利益主体的主动配电网分层协调优化调度方法

针对分属不同利益主体的配电网和微电网双层优化调度模型,提出了一种考虑多个微电网接入的主动配电网(active distribution network,ADN)综合利益最大化的双层协调优化调度方案.其中,上层模型以配电网损失最小及总运行成本最低为优化目标;下层模型以多微网总运行成本最低为优化目标.优化过程采用精英保留策略的自适应遗传算法(elitism strategy-adaptive genetic algorithm,ES-AGA)和线性规划法分别求解各层问题,最后通过修改后的IEEE-33节点系统进行算例仿真分析,验证了方案的有效性和合理性.     

兼顾不同主体利益的主动配电网优化调度

基于先进的量测和通信技术,对电源、电网和负荷侧设备进行灵活的控制和管理,以提高配电网对大规模分布式电源的消纳能力,是主动配电网区别于传统配电网的重要特点。综合考虑可调度分布式电源、储能、有载调压变压器、分组投切电容器和需求侧资源的主动控制和管理,在考虑环境效益的同时,兼顾配电公司和分布式发电商2个不同主体的利益,建立了以配电公司运行成本最小、分布式发电商净收益最大、污染气体排放量最低为目标的主动配电网日前优化调度模型,并提出了一种基于多样性策略的改进蝙蝠算法进行求解。采用熵权TOPSIS法进行综合决策,从Pareto解集中选取最优调度方案。最后以扩展的IEEE 33节点配电系统为算例,证明了上述调度模型和算法的合理性和有效性。     

区域综合能源系统多主体非完全信息下的双层博弈策略

针对区域综合能源系统多主体高耦合的特点,提出一种由供能商、配电网和用户组成的多主体双层博弈互动策略。博弈互动策略包括调度和竞价两个方面。调度部门协调各方可调资源,根据供能商的报价和配电网的分时电价预测多能负荷,以系统用能费用最小为目标协调优化,真正实现合作博弈下的多能互补。文中在非完全信息和有限理性的假设下设计供能商报价和系统结算策略。在此基础上,根据历史调度结果和自身机组特性,以追求自身最大利益为目标,模拟供能商代理的冷热电日前市场非合作竞价策略后上报调度部门,并采用Q-Learning算法优化多代理竞价策略。应用实际算例研究区域综合能源系统调度—竞价双层博弈过程的演化规律,并分析了所提策略的局部Nash均衡性。     

考虑分布式电源主体参与的主动配电网分布式控制方法综述

分布式电源(Distributed Generation,DG)在主动配电网的渗透率不断增加,传统集中式控制难以满足配电网经济稳定运行需求,而分布式控制因其传输信息量小、可靠性高等优势受到越来越多的关注.基于此,梳理主动配电网的基本控制架构,比较本地控制、集中控制与分布式控制的结构特点与实现方式,进一步针对现有的分布式...     

信息物理融合的主动配电网动态潮流研究

主动配电网的运行因分布式电源的接入一直存在不确定性增强、运行场景多变的问题。为更为准确深刻地揭示主动配电网的内在特性,提出信息物理融合环境下的主动配电网动态潮流计算实现机理;考虑风电与储能的接入后的运行场景持续变化,以寻求分布式电源有效出力的可信容量为目的,提出一种以连续分配不平衡功率由储能分担为核心的配电网动态潮流计算方法。算例结果表明:提出的基于信息物理融合的动态潮流方法相较概率潮流等方法能够更好地揭示配电网在强不确定性及扰动频繁条件下的运行特征。     

基于斯塔伯格博弈的多利益主体需求响应策略

随着泛在电力物联网加速建设,聚合用户侧可控负荷提高电网的可调控容量,提高电网的可靠性与经济性变得越来越重要.文中挖掘用户侧可控负荷类型,聚焦需求侧响应策略,从系统运营者角度构建了实时平衡市场中大工业用户、负荷集中商、终端用户参与需求响应以及发电商上调出力的数学模型,建立系统运营者的最小调整成本目标函数.在此基础上,提出需求响应的斯塔伯格博弈数学模型,模型中系统运营者作为领导者,需求响应市场主体作为追随者,系统运营者对各追随者提供激励,各市场主体根据激励相容原则进行决策,决策出最佳需求响应电量,此时为系统最小调节成本.基于某地区多类负荷参与需求响应的算例,运用粒子群分散式决策算法,考虑需求响应的电量边界约束,设定负荷优先级,求解需求响应策略.算例仿真结果验证了所建模型与方法的可行性与有效性.     

计及电能质量治理设备和不同主体利益的主动配电网规划

针对主动配电网(active distribution network,ADN),综合考察电压暂降补偿设备和逆变型分布式电源(distributed generation,DG)的作用,考虑以分布式电源运营商作DG的投资运营主体、配网公司作为静态同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的投资运营主体,建立了以DG运营商收益最大、配网公司成本最小的双层规划模型。采用两层嵌套的改进布谷鸟算法进行求解,得到最优配置方案。最后以IEEE 33节点配电系统为算例进行分析,验证了所提模型和算法的有效性和合理性。     

主动配电网双层实时优化博弈研究

随着分布式电源(DG)的广泛接入及配电侧市场改革的不断深化,DG运营商成为配电网中新增的利益主体,研究DG运营商作为独立主体参与下的配电侧市场交易和竞价机制具有重要意义。文中构建了一个考虑DG运营商和配电公司不同利益主体需求的双层交易模型。该模型的上层为配电网购电策略的制定,下层为DG运营商根据配电公司购买电价所做出的出售功率响应。上层以电网的安全经济运行为目标,决策变量是从上级主网购买的电量,向分布式电源制定电价和负荷中断量;下层以DG运营商的经济收益最大化为目标,决策变量为DG运营商的最优出力。考虑到双层模型的耦合性,文中利用原始-对偶算法将双层优化模型转化为单层模型,并将非线性潮流约束进行二阶锥转化。算例分析表明所述模型可以反映主动配电网与DG运营商的利益博弈关系,并有效指导双方交易电价的确定。     

多时间尺度下主动配电网能量调度优化

间歇性能源发电的不确定给配电网运行调度带来了巨大的挑战,主动配电网是未来的配电网中实现间歇性新能源集成的有效技术。结合全局和区域协调控制的思路,提出了长时间尺度下的全局优化和短时间尺度下的区域自治协调相结合的优化方法。将混沌优化算法和差分算法结合用于求解全局优化问题,区域协调控制以整个网络的优化为模板,根据实时区域内资源和负荷的变化以及可再生能源的处理,使整个网络和区域运行在最优状态,并通过仿真验证优化方案的有效性。所做研究工作为国内分布式电源接入电网的后续管理提供参考和借鉴。     

增量配电网背景下基于主从博弈的多主体储能优化配置研究

可再生能源发电的不确定性和负荷的随机性使预测发/用电量存在一定误差,从而形成了交易风险。为了减少交易风险带来的平衡成本,提出了一种多主体储能优化配置方法。首先,各主体通过安装储能,以储能充放电行为代替实时平衡市场购买上/下调电量的行为。其次,采用主从博弈关系来描述售电公司与多主体之间的关系,各主体都以最大化自身效用函数为目标,经过多次迭代达到纳什平衡,即储能最优配置方案。最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

计及可控负荷参与的主动配电网动态恢复供电策略

针对传统基于单时间断面的恢复供电策略难以长时间保持负荷恢复期间的电气孤岛稳定运行问题,提出了一种主动配网多时段动态恢复供电策略。通过引入可控负荷,提高了电网重建的效率和恢复期间负荷的运行稳定性。此外,针对主动配电网负荷动态恢复模型变量过多、难以求解的问题,提出一种启发式孤岛动态调整算法。仿真结果验证了所提策略的可行性和优越性。     

考虑配电商参与的主动配电网多层分区调控

主动化与市场化是未来配电网发展的重要趋势,提出一种考虑配电商参与的主动配电网多层分区调控方法.构建基于调控中心、变电站综合自动化系统、配电商调控单元和子区域调控终端的多层分区调控框架;制定以"上送-决策-下发"为脉络的多层分区调控策略;建立配电商经济调度与调控中心综合优化调整2个调控核心环节的数学模型,前者旨在最大化配...     

基于多代理的多微网智能配电网动态博弈模型

多个微电网互联组成智能配电网,能够提高清洁能源的利用率,减小源荷波动带来的负面影响.但多个微网间的调度问题具有非合作特性,难以直接通过集中优化求解.鉴于此,设计了基于多代理系统的智能配电网动态博弈框架.首先根据电能的用途与归属,建立了基于价格差异与时间贯序权重的智能配电网两阶段快速调度决策模型.然后,在考虑清洁能源随机性的基础上,建立了基于最大投标风险承受比例的电量决策模型和基于最小用电成本的电价投标决策模型.最后,开发了基于多代理系统的动态博弈仿真平台并加入上述调度、博弈模型,对比分析了多种策略下的仿真结果,证明了所提快速调度和动态博弈模型的有效性.     

主动配电网下多微电网间功率协调优化

配电网中高渗透率分布式电源以多个微电网的形式集群接入,实现配电网对分布式电源的主动控制与管理,是智能电网中主动配电网的发展趋势。以多微电网间功率协调优化为研究对象,提出了一种基于部分可观测马尔科夫决策过程(DEC-POMDP)的协调优化模型,采用拉格朗日-对偶原理将原目标函数分层为max-min的形式,并通过拉格朗日乘子对其进行解耦以降低求解难度;为了提高算法的精度及性能,采用了一种基于Bloch球面坐标编码的量子遗传算法。算例计算结果验证了所提方法的正确性与有效性。     

基于主从博弈的主动配电网阻塞管理

随着需求侧灵活性资源在配电网中的渗透率不断提高,其不协调的运行方式可能会导致配电网中线路阻塞和节点电压越限。为解决这些问题,提出了一种配电网节点边际电价统一出清的主从博弈双层调度框架。上层框架解决用户在负荷聚合商引导下的用电成本最小化问题,负荷聚合商为主从博弈的领导者;下层框架解决配电网系统运营商在考虑网络潮流安全和电压越限前提下的社会福利最大化问题,配电网系统运营商为主从博弈的追随者。利用Karush-Kuhn-Tucker最优性条件和对偶定理,将非线性双层问题转化为单层混合整数线性规划问题求解。仿真算例验证分析了所提出的模型对缓解网络阻塞的有效性,以及灵活性资源在配电网阻塞管理当中的作用。     

主动配电网动态重构方法研究

主动配电网重构是通过开关的通断实现的。电力系统的运行状态随着负荷的变化而变化,配网重构是由当前电力系统运行状态决定的,每个潮流时间断面都有一个最佳配网拓扑结构。从网损最佳角度,配网应该时时刻刻都在重构。但是重构需要开关的通断来实现,频繁的开关操作,增加故障概率、减少开关设备的寿命,因此需要在网损与开关操作费用之间寻找平衡。本论文以24小时为例,每个小时是一个时段。每个时段各个节点的负荷是定值。每个时段找出网损较小的三个网络拓扑,构成较优解集。两个连续时段之间的拓扑结构进行配对儿:将开关变化少的为一对儿,而且是一一配对儿。这样两个连续时段之间有三个链条连接,24个时段的链条都会逐一形成。最后计算网损费和开关操作费用之和最小者,为选择的动态重构方案。     

基于动态博弈的配电网单相电力用户用电行为分析

针对配电网三相负荷不平衡及电力尖峰负荷持续攀高问题,利用博弈论信号传递机理,建立基于动态博弈的配电网单相电力用户用电非合作博弈模型。该模型以A,B,C各相电力用户为博弈参与者,各参与者以一个用电周期用电费用最低为优化目标,其费用函数同时考虑了三相不平衡的抑制及负荷的削峰填谷。利用粒子群优化算法求解该问题的纳什均衡。仿真结果表明,所提方法可通过博弈联动在抑制三相负荷不平衡的同时,实现削峰填谷和降低峰谷差。