考虑源网荷效益的峰谷电价与峰谷时段双层优化模型

用户响应行为测算需求解峰谷时段与峰谷电价之间的双线性项,目前仅考虑负荷曲线的数值大小对峰谷时段进行单独划分,分时电价实行效果受限。提出峰谷时段与峰谷电价的双层优化模型,考虑风电不确定性下的规划成本与发电成本,反映分时电价的实际经济效用;考虑用户响应的不确定性,保证分时电价实行后的源网荷效益在一定范围内变化;峰谷时段划分与峰谷电价设计均以系统成本最低为目标优化得到,充分考虑峰谷时段划分、峰谷电价设计和用户响应行为之间的交互机理。仿真结果表明,与单独划分峰谷时段的模型相比,所提模型能够制定更优、科学性更强的峰谷时段和峰谷电价,进一步降低系统总成本。     

基于风险管理方法的配网检修计划优化

针对配电网检修,提出了最优长期检修计划方法。该方法区别于传统的事故后检修和定期预防性检修的模式,对配网实行选择性的预防检修计划。基于风险管理方法,首先通过对元件失效率的解耦处理,进行风险识别实现了对单独风险因子的分析。然后通过建立决策树获得不同状态转换下的方案来进行风险评估,继而从经济角度出发,确定最优的配网检修计划来缓解风险。将该方法应用于美国PGE 69节点配电系统,经过计算分析得到,相比于固定时间周期的大修或不执行任何检修,选择性的检修计划能大幅度减少检修所产生的费用和意外停电所产生的抢修费用,在理论上达到费用最省。     

考虑灵活定义约束的配电网检修计划双层优化方法

配电网检修计划优化对提升配电网供电可靠性具有重要作用,本文在灵活定义检修约束条件和构建负荷转移阵列的基础上,建立以经济性最优为目标的检修计划双层优化模型。通过灵活定义同时检修约束和互斥检修约束,使得检修停电区域内的待检修设备能及时检修,减少计划检修周期内的停电时间和停电负荷。在双层优化求解算法中,上层通过和声算法对检修时间进行优化,下层通过定义负荷转移阵列制定负荷转移和负荷切除方案,通过上、下层优化的反复迭代得到配电网检修最优计划。最后,以台湾实际配电系统和PGE69节点系统为例进行仿真分析,结果表明本文方法所得检修计划具有更好的经济性,可有效降低检修总费用。     

考虑DG与网架适应性的配网双层优化规划

为了适应高渗透率分布式发电并网及主动管理的配网发展趋势,在考虑分布式发电与网架适应性的情况下,建立了以年社会成本最小为目标的配网双层优化规划静态经济模型。上层模型是以系统年综合费用最小为目标的配网网架规划,下层模型是以年投资运行费用最小为目标的分布式电源选址定容规划。并根据各自的特点,分别采用二进制顺序编码的改进自适应单亲遗传算法和十进制顺序编码的改进粒子群算法求解。以某实际规划区域作为算例,验证所提模型的合理性和有效性。     

配电网检修计划优化模型

从配电网设备检修计划编制的实际情况出发,建立了考虑多种约束条件的负荷转移路径和设备检修时间联合优化模型。该模型以设备检修时间优化为主问题,以负荷转移路径优化为子问题。通过主问题和子问题的反复优化迭代,最终获得供电企业售电损失最小的检修计划以及停电负荷、开关操作次数和系统网损最小的负荷转移方案。针对该模型的特点,采用免疫禁忌混合算法对主问题进行求解,采用改进的待恢复树切割算法对子问题进行求解。针对基本待恢复切割算法需要对联络开关进行全排列,以穷举的方式获取最优解的不足,通过应用“优先选择备用容量较大的联络开关”启发规则以及在恢复树切割过程中引入网损比较环节,在保证解的质量的同时有效地降低了恢复树的切割次数,提高了计算速度。通过算例计算和分析,验证了所提出的模型和算法的正确性和实用性,适合求解配电网检修优化问题。     

考虑用户满意度和配网安全的电动汽车多目标双层充电优化

大规模电动汽车充电调度,需要同时考虑用户充电满意度和电网的安全经济运行。根据电动汽车充电分级管理的特点建立配网–充电站两层优化模型。在配网层制定充电站的充电计划,考虑配网安全约束,优化配网作为市场主体的运营经济性。在充电站层制定各电动汽车的充电策略,考虑车主的充电需求,最大化车主参与充电调度的满意度。采用NSGA-II算法求解配网层多目标优化问题,采用2阶段优化方法和Yalmip/Cplex求解充电站层整数规划问题。以含有DG和4个充电站的IEEE 33节点配网为例进行仿真,结果表明了所提模型和方法的有效性。     

考虑电价不确定性的主动配电网网损成本鲁棒优化模型

提高配电网的运行效率和可靠性是配电网运营商优化系统运行的主要目标,在开放电力市场中,市场电价波动可能会使得上述优化目标下不能够最小化配电网的网损成本。基于此,构建考虑电价不确定性的配电网运营商网损成本鲁棒优化模型。分析不同优化目标下电价波动以及需求响应和储能调度策略对配电网运行网损成本的影响,并给出在不同情境下的最优运行策略。IEEE 33节点配电网的仿真结果验证了所提模型的有效性。     

考虑天气因素的区域配网扰动事件预估

配网运行环境的日益复杂化使电能质量预测的难度不断增大。为解决区域配网的电能质量预测问题,挖掘电力扰动模式,提出一种基于多阶段离散隐马尔科夫模型(discrete hidden markov model,DHMM)的扰动事件预估方法。首先采用数据清洗和离散化技术对天气类型和扰动事件严重程度进行划分;然后通过信息熵相关性分析和时间序列合成的多阶段预处理,提取天气敏感型区域配网的电能质量扰动事件观测序列;最后利用DHMM对观测序列进行训练,实现电力扰动模式提取和扰动事件预估。依据实际城市电网电能质量数据,验证了本文方法的有效性和实用性。相比于传统方法,计及天气因素的DHMM具备更高的电力扰动事件预估准确率。     

考虑合同能源管理的配网低碳优化及经济效益

中低压配电网是电力系统的重要组成部分,其损耗占整个电网损耗的50%左右,为此引入效益分享型合同能源管理机制,建立了配网节能低碳优化模型,采取了更换高效变压器、增加10 kV线路无功补偿、更换配网线路导线等低碳优化措施。结合某地区配电网运行现状实例计算,证明了基于合同能源管理的配电网低碳优化模式能有效地降低配电网损耗,提高电能质量和可靠性,且具有很好的节能效益,适于大范围的推广。     

考虑暂态稳定性的网储多目标双层优化

随着风电和负荷的不断发展,输电阻塞、弃风和运行安全等问题对电网规划提出了新的挑战。储能系统具有响应速度快、配置方便灵活、适用范围广等优点,在风电消纳、缓解输电阻塞、系统安全运行中发挥着重要作用。为提高电网输电能力和抗扰动能力,结合系统故障后的暂态运行特性,在规划和运行层面综合考虑电网输电能力、弃风水平和暂态稳定性,以系统建设运行指标和系统稳定指标为多目标建立双层网储联合规划模型。外层模型为考虑储能系统选址定容规划的多目标模型,内层模型为考虑机组组合问题的输电网扩容模型。为提高求解效率,将扩容线路潮流约束、储能系统充放电模型、机组发电成本曲线等进行线性化处理。采用NSGA-Ⅱ算法和GUROBI求解器求解所提模型,并利用改进Garver-6节点系统进行算例分析,在不同场景下验证了所建模型的有效性和合理性。     

考虑网损的配电节点电价模型及迭代计算方法

在分布式电源装机容量快速增长的背景下，建立本地电力市场可促进分布式机组出力的消纳和配电网的优化运行。文章提出了适用于本地市场竞价出清的配电节点电价（distribution locational marginal pricing，DLMP）模型，将其分解为有功价格分量、无功价格分量、网损价格分量、电压支撑价格分量以及阻塞价格分量，可量化各分量对节点电价的贡献。同时采用迭代算法对该模型进行求解，通过市场出清模型与交流潮流的迭代计算克服线性化节点电价模型对预设网损因子的依赖。通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析，验证了所提模型的有效性和所提算法的准确性。     

配电网检修计划优化模型设计

从中国配电网的实际情况和配电网设备检修工作的实际需要出发,挖掘和提炼了电网企业最关心的检修计划优化目标以及制定计划中所要考虑的各种影响因素和约束条件,建立了在保证配电网安全运行的前提下,以最大限度提高配电网的供电可靠性、降低设备检修造成的网损为目标的优化模型,并针对该模型探讨了相应的求解方法.     

电力市场环境下梯级水电站中长期调度与检修计划双层优化模型

电力市场环境下,为降低梯级水电站检修计划对运营收益的影响,建立了中长期调度和检修计划双层优化模型。中长期调度为外层优化,根据径流和价格预测进行决策,应用遗传算法优化各时段梯级水电站出力,搜寻最优效益空间。检修计划为内层优化,重点考虑了梯级上、下游水电站水力、电力耦合关系对检修计划的影响,以满足实际运行需求;以中长期调度优化中间结果为边界条件,以检修损失最小为优化目标,包括检修收益损失和停运风险损失,并将检修损失与中长期发电收益归并为总收益,作为遗传算法适应度函数,从而实现中长期发电计划和检修计划的联合优化。最后,以某"1库3梯级"水电系统为例进行仿真分析,结果表明:所建双层优化模型结构清晰,实用性较强。     

基于分区电价的跨区电力调度双层优化模型

为充分利用跨区调度资源,提出一种基于分区电价的跨区电力调度双层优化模型。采用等效发电成本曲线对区域内部的煤电机组出力进行建模,采用一种基于整数规划的机会约束方法对风电和光伏出力进行建模。建立与分级调度模式相适应的双层优化模型,作为上级调度机构的上层模型以区域间送受电量为决策变量,以区域间送受电量价值最大化为目标,下层模型实现区域内部的经济调度。根据卡罗需-库恩-塔克(KKT)条件将双层模型转化为单层模型进行求解。算例结果验证了所提模型的有效性。所提模型在送电区域和受电区域之间维持一定的电价差异,通过传输较少的电量缓解受电区域的电力供需矛盾。     

考虑负荷转移的电网检修计划优化研究

当电网处于检修状态时,负荷转移、线路负载较重等情况使电网处于更加脆弱的状态,科学地估量电网检修时段的风险大小对电网的可靠、经济运行意义重大。鉴于负荷转移路径选择对电网和用户风险水平均有影响,在考虑电网运行风险的同时加入负荷转移方面的因素,通过将风险进行经济性量化的方法,建立以检修引起的综合风险费用最小为目标函数,并考虑相关约束条件的优化模型,进一步降低检修时期电网的运行风险。考虑该模型存在多方面约束条件的特点,利用改进的粒子群算法求取最优解。通过Matlab软件编程,以6母线RBTS系统为案例进行求解,计算结果表明,模型能有效地通过优化检修计划降低电网检修时期的风险值。     

考虑设备重要度的配电网检修计划优化

科学、合理、实用的检修计划有利于提高电力系统运行的可靠性。为了避免重复停电和减少不必要的停电,在考虑设备重要度的基础上,建立了以减少停电损失为目标函数,以同时检修、互斥检修、检修资源等约束为约束条件的检修模型;采用带自适应遗传算子的粒子群算法以克服基本粒子群算法迭代后期容易陷入局部最优值的缺陷。最后算例分析表明,利用该方法得到的检修计划可以有效地降低停电损失,验证了该模型的正确性和算法的可行性。     

考虑互动负荷的发输电一体化检修计划优化模型与方法

随着智能电网在近年来的快速发展,考虑需求侧的灵活性给电力系统运行带来了很大的效益。为了更好地挖掘智能电网需求侧响应带来的效益,提出了互动负荷移峰的模型,并由此构建了考虑互动负荷的发输电一体化检修协调机制,提出了相应的发输电一体化检修数学模型。针对该模型规模大、求解复杂度高的特点,采用基于松弛诱导的优化方法进行求解。IEEE-30节点算例证明了所提出模型和方法的有效性。     

考虑市场计划的微能源网双层优化配置方法

微能源网多能协同运行、消纳清洁能源发电的作用在“双碳”目标和新型电力系统背景下具有广泛的应用价值。但是随着风光接入规模日益增大，风光出力的不确定性势必会影响微能源网运行的稳定性。为此，本文充分考虑风光出力不确定性与相关性，提出了一种考虑市场计划的微能源网双层优化配置方法。首先，基于Wasserstein距离指标将风光概率分布最优离散化处理，采用Frank-Copula函数建立风光出力联合分布函数，生成典型日出力场景；然后，考虑电力市场与天然气市场计划经济性，建立微能源网双层优化配置模型，实现设备配置与系统运行的紧密耦合；最后，基于某地区微能源网实测数据生成典型风光出力场景进行优化计算，算例结果表明，双层优化配置方法可以降低微能源网的年化成本，增加对风光极限信息的包容性，提高系统运行的经济性与稳定性。     

考虑机组故障的系统机组检修计划模型

发电机组一旦故障,不仅需要较大费用更新破损元件,而且恶化了系统可靠性,增大了运行成本。当前的检修模型未考虑该因素的影响,或将其故障率简化为一常数,对系统运行带来风险。文中基于机组浴盆曲线的失效模式及其期望更新费用,分析了机组检修及故障停运对系统运行成本的影响,包括系统可靠性成本、发电成本、机组更新成本及检修成本,其中前两者通过等效电量函数进行系统随机生产模拟确定。基于此,以最小化规划期内系统总运行成本确定检修计划,由于其非线性、不可微,因而采用遗传算法进行求解。与常规模型相比,强调了机组变化故障率对系统及其自身运行的影响,21机系统的仿真结果验证了其有效性和实用性。     

考虑三相不平衡的配网无功优化

本文针对配电网的特点,以配电网的网损和负序电流为目标建立配电网无功优化运行控制的数学模型,并使用简化梯度法对其求解,得到配电网各补偿节点配电网无功优化运行控制的指标。经算例验证,本文提出的配电网无功优化运行控制方案,能有效地提高配电网的电压水平,兼顾网损最小和负序电流最小。