协调源荷不确定性的配电网扩展规划

随着可再生能源、储能在配电网中的应用越来越广泛,亟需开展计及源端、荷端不确定性的配电网扩展规划研究.在此背景下,提出包含三级层次的配电网扩展规划流程和配电网扩展规划随机期望值模型.首先建立以综合新建成本为优化目标,连通性、可靠性、潮流限制等为约束条件的网架扩展规划模型,确定规划新建站点的接入方案和储能配置容量;其次构建运行优化模型,计算正常运行方式下合理的开关组合;最后采取针对性的局部补强措施,结合实际算例系统验证模型的有效性.     

采用模块化求解的主动配电网优化运行

对主动配电网运行方式优化,可以合理安排分布式电源、无功设备和储能设备的运行计划,提高配电网运行效率.以配电网运行成本和电压合格率最小为目标,电网和设备运行要求为约束,建立主动配电网日前、日内的有功无功协调优化模型;分析各类待求变量在优化模型中的特点和随时序变化程度,对连续变量和两类离散变量以及时段进行协调,建立相应的求解模块;通过各模块间的迭代实现总体最优.结合配电网特点的模块化处理方式,是对传统非线性混合整数动态规划算法的简化,具有计算资源需求上的明显优势.通过118节点算例的计算分析,表明了所提算法的可行性和实用性.     

区域综合能源系统接入的配电网扩展规划研究

采用目前方法对区域综合能源系统的配电网扩展规划时,忽略分析综合能源系统中各系统的结构和运行特点,导致规划后的配电网污染物排放量高,用电量和用气量高。针对区域综合能源系统,提出配电网扩展规划方法。首先,分析区域综合能源系统结构,构建供热、供冷、供电等模型;然后建立双层优化模型,上层模型的目标为最小化规划总成本,下层模型目标为最大化能源利用率,上、下两层模型分别可扩展规划系统配电网和优化区域综合能源系统。对某个区域综合能源系统接入的配电网的仿真计算结果表明,所提方法规划后的配电网网损率降低至4%～5%,负载均衡率可达90%以上,用电量、用气量以及污染物排放量、负荷功率均得到显著控制。     

考虑灵活性的含分布式光伏配电网双层优化调度方法

间歇性分布式光伏电站的大量接入,增加了配电网运行的不确定性,给配电网的运行灵活性带来很大的冲击.首先分析配电网中,与主网联络点、储能和需求响应负荷所能够提供灵活性大小的计算方法;然后,建立考虑灵活性的含分布式光伏配电网双层优化调度模型,上层模型求解在某一光伏电站出力场景下最小化配电网运行费用的调度方案,而下层模型则求解...     

基于负荷有序聚类的主动配电网储能规划方法

为了充分挖掘电力负荷的时序性、周期性特点,进而提升配电网储能规划的可靠性与经济性,首先,在对全年3种典型负荷曲线进行相似度分析的基础上,通过有序聚类法对各类负荷曲线按照全年时间序列进行更精细聚类;然后,将配电网中移动储能动态配置的最小时间单位按月规划,进而提出一种基于负荷有序聚类的主动配电网储能规划方法;最后,采用IEEE 33节点系统对所提方法进行验证。算例结果表明：考虑负荷实际时序特性的储能配置方案经济性更优,更能真实反映配电网的实际运行情况。该方案是对配电网中储能设备灵活运用的有效扩展,可以更好地服务于主动配电网负荷多变的运行情况,进而更好地发挥储能作用。     

基于两层优化的主动配电网储能优化配置

针对主动配电网储能系统优化配置问题,考虑运行控制策略对规划方案的影响,提出一种基于两层优化的配置方法。在短时间尺度的内层优化中,利用低通滤波算法提取上网功率高频分量,以高频分量变异系数和可再生能源浪费率最小为目标,基于标量化方法和粒子群算法优化主动配电网控制策略。在长时间尺度的外层优化中,构建多目标优化模型,最小化投资成本和可再生能源浪费率,采用NSGA-Ⅱ算法求取储能系统配置的Pareto最优解。由于运行控制和规划配置间存在相互影响,将不同时间尺度的内外层优化置于统一的框架内,以可再生能源浪费率、储能系统配置位置和容量为耦合变量交替迭代求解。结合算例,对所提模型及其求解方法进行了验证。算例分析表明:主动配电网中储能系统优化配置能够有效提高电网对可再生能源的消纳能力。     

基于两层优化的主动配电网储能优化配置

针对主动配电网储能系统优化配置问题,考虑运行控制策略对规划方案的影响,提出一种基于两层优化的配置方法。在短时间尺度的内层优化中,利用低通滤波算法提取上网功率高频分量,以高频分量变异系数和可再生能源浪费率最小为目标,基于标量化方法和粒子群算法优化主动配电网控制策略。在长时间尺度的外层优化中,构建多目标优化模型,最小化投资成本和可再生能源浪费率,采用NSGA-Ⅱ算法求取储能系统配置的Pareto最优解。由于运行控制和规划配置间存在相互影响,将不同时间尺度的内外层优化置于统一的框架内,以可再生能源浪费率、储能系统配置位置和容量为耦合变量交替迭代求解。结合算例,对所提模型及其求解方法进行了验证。算例分析表明:主动配电网中储能系统优化配置能够有效提高电网对可再生能源的消纳能力。     

基于CS-PSO算法的电池储能系统多目标优化运行策略

为了充分发挥储能系统在智能配电网中的积极调节作用,提出了一种统一为成本量纲的电池储能系统多目标优化运行模型。该模型以一个完整调度周期的配电网购电成本、网络损耗费用及电压调节费用均最小为目标函数,以电池储能系统的充/放电功率为控制变量,并确保储能系统在整个调度周期的能量守恒及容量约束。再应用层次分析法计算各子目标权重,化多目标函数为单一综合目标函数。针对所提出的电池储能系统优化运行模型,提出一种改进的混合粒子群优化算法—纵横交叉粒子群优化(CS-PSO)算法。将纵横交叉算子引入粒子群算法,并采用交叉搜索的方法以维护种群多样性,再以电池荷电状态为粒子位置矢量元素,实现完整调度周期内储能系统优化运行策略的求解。最后,对含高渗透率分布式发电单元和电池储能的IEEE34节点算例进行仿真,对比分析了3个单一单目标与本文多目标的优化结果以及3种智能优化算法的计算性能,还分析了储能系统优化运行对系统电压质量的影响。仿真分析结果表明:多目标优化能够充分利用储能系统为配电网提供多种服务,使配电网获得最大综合效益;CS-PSO算法在求解非线性规划问题时具有很好的收敛特性及较高的计算效率,从而验证了所提模型及算法的有效性。     

考虑DESS接入的配电网变电站规划方法

随着分布式电源（distribution generation, DG）渗透率的提高,变电站规划需要考虑分布式储能系统（distributed energy storage system, DESS）的容量价值。DESS的接入能优化电网潮流的稳态分布,有利于配电网工作的灵活调度,同时提高了配电网运行的经济价值。建立了DESS和变电站的双层规划模型,其中上层为选址定容层,考虑系统经济性,以配电网年综合运行成本最小为目标;下层为运行优化层,以配电网网损费用、电压偏差之和最小为优化目标。采用改进的量子粒子群优化(quantum-behaved particle swarm optimization, QPSO)算法对上下两层规划模型进行迭代求解。最后通过2个算例进行规划结果分析,并与传统算法对比,结果表明DESS和变电站的联合规划能有效改善配电网的末端电压并且经济成本最低。     

全资源调度下主动配电网削峰填谷优化运行研究

针对主动配电网优化运行问题,构建一种全资源优化调度模型,以运行费用最小为优化目标,对分布式发电单元、储能单元、可切除柔性负荷等进行协调调度。针对构建的全资源优化调度模型,采用二次序列规划求解方法,并搭建MATLAB+OpenDSS仿真计算平台。以IEEE37馈线系统作为测试算例,分析不同电价信息下主动配电网采用优化调度后的削峰填谷效果,并进行了对比分析。