计及电动汽车负荷的智能配电系统多阶段规划模型研究

电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入使得传统配电网的规划方法和模式发生了变化。为此,提出了一种计及PEV负荷的智能配电系统多阶段规划模型及其求解方法。首先,在考虑PEV负荷接入和系统规划可靠性指标要求的条件下,以配电网建设和运行成本最小化为目标,构建了包含变电站、分布式电源(distributed generation, DG)和线路在内的智能配电系统多阶段规划模型;其次,在考虑系统充裕度要求和经济性要求的条件下,提出了一种新的多阶段规划模型求解方法,通过模型简化和倒序运算,实现了智能配电系统多阶段规划模型的快速求解;最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的可行性,并且分析了PEV渗透率和充电模式对智能配电网规划结果的影响。     

主动配电网多阶段规划

分析了主动配电网扩展规划的多阶段规划思想,提出了主动配电网多阶段扩展规划的二阶锥规划模型.模型以规划期内配电网社会总成本综合费用最小为目标函数,约束条件中除了考虑传统的设备建设安装约束、网络运行安全约束、主动管理约束外,还增加了阶段与阶段之间建设方案的约束.通过Portugal 54节点系统的算例分析和计算结果,验证了长期乃至远景电网发展规划宜采用多阶段规划.这样不仅可以保证各阶段规划方案满足负荷增长需求,而且可以大幅降低系统中的规划费用,提高规划方案的经济性.     

计及碳交易成本的多能源站综合能源系统规划

冷、热、电等能源行业分开规划、独立运行的传统模式制约着电力系统综合能效的提高。为推行碳排放交易政策,改变传统单一经济目标主导的规划模式,将碳交易与综合能源系统规划相结合,提出一种计及碳交易成本的多能源站综合能源系统规划方法。首先,建立了包含碳排放量计算、碳排放初始配额和碳交易成本的数学模型。其次,在分析综合能源系统投资运行成本计算模型的基础上,以碳交易成本和系统投资运行成本最小为目标,计及电、冷、热多种能源约束和热网损耗约束,构建综合考虑经济性及低碳性的规划模型。算例仿真结果表明,地理距离较近的多能源站通过热网可实现热能互供互济,且在综合能源系统规划中计及碳交易成本能有效降低系统碳排放,提高系统整体能效,具有可观的经济效益。     

计及混合交通均衡的电力交通耦合网络扩展规划

为了降低大规模电动汽车出行造成的交通瘫痪风险和电网安全运行风险，在建立配电网和交通网耦合模型基础上，提出计及混合交通均衡的电力交通耦合网络双层规划模型。上层模型是以道路通行时间、道路扩容、新建充电桩、变电站扩容和新建配电网线路的成本之和最小为目标，建立的投资规划模型。下层模型是基于用户均衡理论，考虑道路扩容和充电站拥堵效应，建立的混合交通均衡模型。然后，上层模型通过混合粒子群算法进行求解，下层模型结合构建的车主最优出行路径模型，通过IPOPT求解器进行求解。以Nguyen交通网和14节点的配电网构建耦合网络进行仿真分析，结果得出电动汽车出行需求在增加0、25%、50%、75%和100%5个场景下的最优扩展规划策略，验证了所提规划方法的有效性。     

考虑分布式储能与电动汽车充电网络的配电网多目标规划

电动汽车和风光储技术的快速发展对配电网规划起到关键作用.首先基于车配电池组的需量来分析充电需求,并通过充电站截获的交通流量将电动汽车负荷功率计入网络中,提出一种考虑储能优化策略的配电网多目标规划模型.该模型以规划成本最小、配电网电压水平最优、交通网络满意度最佳来构造多目标函数,对风光储及充电站相关设备布点定容,并采用嵌...     

考虑配电网负荷波动和电压偏移的充电站优化规划

为了减少充电站选址定容对配电网产生的不利影响,提出考虑配电网负荷波动和电压偏移的电动汽车充电站优化规划模型.首先,综合考虑投资运营者成本和用户成本,构建充电站的投资建设成本、运营维护成本以及用户成本总和最小化的优化模型.其次,在配电网约束条件下,建立配电网的网损最小、负荷波动率最小以及电压偏移指标最小的评价模型.采用遗传算法与Voronoi图联合求解,得到充电站的站址和容量,并选择出对配电网影响最小、总成本较小等综合最优的方案.最后,将规划区域内交通网络和电网信息相结合进行仿真.仿真结果验证该模型的合理性和有效性.     

考虑县域光伏潜力评估的源网荷储协同规划

为推动“双碳”目标落地，我国将加快推动县域分布式光伏开发。文中首先借助高分辨率的遥感信息技术获取一定精度的县域建筑物屋顶图像；然后基于Sobel算子边缘检测、阈值分割等图像处理技术剔除图像中的非建筑信息，提取边缘轮廓，获得建筑物的屋顶面积，进而预估光伏容量；其次，以包含线路改造、变压器扩建、储能、分布式光伏投资运行成本在内的配电网综合成本最小为目标，计及光伏开发潜力约束，建立源网荷储的双层规划模型，并利用量子粒子群算法实现模型快速求解；最后，以某县域配电网为例，验证了计及县域屋顶光伏开发潜力评估的源网荷储协同规划技术的实用性，提高了规划方案的经济性与合理性。     

基于免疫算法的电力通信网线路规划方法

为了合理规划建设经济可靠的电力通信网络,提出了一种基于免疫算法的电力通信网线路规划方法,综合考虑了网络的经济性、可靠性和业务分布因素.基于站点成环率构造出网络可靠性函数,结合业务分布情况设计了电力通信网线路规划的问题模型,并利用免疫算法进行求解.该方法采用多目标优化模型,能在一定程度上提高规划方案的灵活性和全面性.仿真结果表明,在面对不同站点成环率约束的情况下,该方法均能提供有效的线路规划方案.     

多阶段随机选址库存模型研究

为了在存在多种不确定因素的多阶段战略周期中,确定最优的库存、选址和分配决策,提出了一类多阶段的随机选址库存模型.该模型不仅考虑了风险分摊的效益,而且还利用情景规划考虑了整个多阶段战略周期中各参数的不确定性.该模型的目标是寻找一个最优解,使得整个战略周期内系统的总期望成本(包括库存、运输和选址成本)最小,使用基于拉格朗日松弛与次梯度的启发式算法对该模型进行求解.多个算例的计算结果表明,该算法是求解所提出的多阶段随机选址库存模型的有效算法.     

复杂配电网的短期检修计划优化

与传统的配电网检修计划优化相比,考虑了配电网检修计划安排中涉及的负荷变化曲线、设备故障率和检修资源规划等因素,并结合了配电网可靠性评估和检修计划优化,建立起多目标的短期配电网检修计划优化二层规划模型.上层规划决策检修方案,下层规划以期最少开关动作次数和线损增量转移或恢复因检修失电的负荷.针对模型特点,提出融合粒子群算法、搜索法和禁忌表的混合智能优化方法.IEEE RBTS bus4算例仿真显示,优化结果不仅能确定设备检修计划和检修资源安排,还给出了检修期间系统和负荷的可靠性指标.     

基于可靠性的配电网规划评估体系

从配电网规划的特点出发,吸收和借鉴国外现代配电网规划的先进理念和方法,提出一套全新的配电网规划评价指标体系,并讨论配电网规划评价指标及其评价方法.该方法参考"基于可靠性的配电网规划"的导则和准则,可靠性经济性评估公式以及全寿命周期成本管理(LCC)理论,可有效应用于规划中的多方案评价,也可以用于不同阶段的规划方案评价.     

基于GIS和Tabu搜索的配电网优化规划

针对传统方法求解配电网优化问题时速度慢的缺点 ,引入了具有快速搜索能力的Tabu搜索算法 .为了使规划结果更加直观 ,又引入了地理信息系统 (GIS ,GeographicInformationSystem)平台 .优化模型考虑线路投资的时间价值 ,以计及投资和损耗费用的年费用最小为目标 ,以线路传输容量、配电网的辐射性等为约束条件 ,以备选网络的生成树作为初始解 ,用Tabu搜索算法进行寻优 .算例结果表明 ,该方法具有一定的可行性和有效性     

考虑分布式电动汽车参与电网调峰的配电网规划

大量电动汽车接入网络为电力系统的经济可靠运行带来了新的机遇和挑战,含V2G功能的电动汽车充电站可利用闲置的电动汽车作为储能装置在用电高峰期将电能反馈回电网,实现电动汽车作为移动式分布储能单元参与电网的调峰.从供电公司和电动汽车充电站投资商的角度出发,以配电网规划区域电动汽车充电站投资、变电站和线路投资、网络损耗与电动汽车参与电网调峰所增加的附加费用之和最小为目标,建立考虑电动汽车参与电网调峰的配电网规划数学模型,并以配电网经济可靠运行的各种限制为约束条件,实现配电网络的合理规划.最后通过算例分析结果证明了所提方法的可行性和有效性.     

基于蚁群算法的配电网优化规划

提出了一种考虑电网可靠性的配电网规划模型,采用前推后代迭代法进行潮流计算,利用经典的故障模式后果分析法计算电网缺电成本,基于蚁群算法提出了一种适合于配电网的优化规划方法。通过对某算例的计算和分析,验证了本文方法的有效性。     

基于蚁群算法的配电网优化规划

提出了一种考虑电网可靠性的配电网规划模型,采用前推后代迭代法进行潮流计算,利用经典的故障模式后果分析法计算电网缺电成本,基于蚁群算法提出了一种适合于配电网的优化规划方法。通过对某算例的计算和分析,验证了本文方法的有效性。     

考虑可入网电动汽车的含新能源系统双层优化

可入网电动汽车（plug-in electric vehicle,PEV）近年来发展迅猛,考虑PEV与清洁能源大量并网后的差异性需求,构建兼顾输电网、配电网与用户利益的双层规划模型。上层输电网规划以系统运行成本最小、车主消费最少、弃风弃光惩罚最少、碳排放总量最小为目标,协同调度火电机组、新能源与PEV出力,实现PEV的时域调度;下层配电网模型以网损最小为目标,通过最优潮流计算实现PEV的空间调度。算例结果表明,对PEV进行有效调度并配合合理的电网规划方案,可降低电网运行成本,提高其对可再生能源的消纳能力。     

计及需求侧管理的风柴储孤岛微网规划法

将需求侧的可中断负荷和可转移负荷纳入微网规划中统筹考虑,提出一种计及电源和负荷双侧随机性的协同规划方法.在微网规划中将规划成本定义为风电机组、储能及其配套系统的投资运行费用和停电损失;规划效益定义为风力发电效益以及通过需求侧管理减少停电损失.在估算停电损失时综合考虑了电力企业和电力用户的经济损失以及不同类型负荷停电损失的差异性.最后在平衡成本与效益的基础上确定风电机组和储能容量的最优组合,以实现经济性和可靠性的最优平衡,得到安装容量的最优方案.算例分析表明所提出的规划方法能够优化确定风电机组和储能的安装容量,对于风柴储系统的规划与建设有一定的参考价值.     

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。     

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。     

考虑需求响应和联络线交互的含微电网的主动配电网多目标协同调度优化

为实现含微电网的主动配电网各目标主体的综合效益最优,考虑引入需求响应和联络线交互策略,建立上层配电网有功网损最小,下层微电网第一阶段经济性和环保性指标综合最优、第二阶段功率不平衡量最小的双层两阶段调度优化模型.设置节点电压、储能设备荷电状态等越限惩罚项,以保证系统安全经济运行.借助二阶锥和凝聚函数对模型进行简化处理,编...