考虑DLC空调轮控的配电网无功优化协调方法

提出一种考虑直接负荷控制(direct load control,DLC)空调轮控的配电网无功优化协调控制方法。首先,分析DLC空调轮控及启动电压特性,提出负荷聚合商(台区)接入点的启动电压约束条件;然后,建立考虑DLC空调轮控的配电网无功优化协调控制模型,它以受控空调的启停状态、不同台区的空调负荷削减量以及全网调压设备的控制方案为优化变量,建立负荷节点电压尽量合格、对空调用户舒适度影响最小、空调负荷削减量与计划削减量偏差最小、全网有功网损最小的多目标函数,并在常规无功优化约束条件上,引入空调临界启动电压约束条件。为了提高求解效率,还提出一种种群先后更新策略的改进并行协同进化算法,并求解所建模型。最后,通过广州某实际10 kV节点53配电网进行仿真分析,验证所提方法的有效性。     

考虑负荷特性的配电网无功优化

无功优化在改善电压质量和降低网损方面扮演着十分重要的角色。建立了基于混合整数二阶锥规划的无功优化模型。首先,考虑光伏和负荷的不确定性,利用拉丁超立方抽样生成光伏和负荷的初始样本,再利用同步回代缩减法进行场景缩减以提高运算效率;其次,运用二阶锥松弛技术,将非凸的潮流方程转变为二阶锥规划模型,再利用大-M法将双线性约束进行线性化处理;最后,将改进的IEEE 33节点配电系统作为测试算例,分析了不同PV接入容量下,负荷模型对配电网无功优化的影响。算例结果验证了该模型的有效性和实用性。     

考虑负荷动态特性的油田配电网高压无功优化技术研究

抽油机动态负荷特性致使油田高压配电网功率流动呈现波动性,因此不能依据单一的负荷水平对高压配电网进行并联电容器无功配置。基于抽油机周期性交变的载荷特点,利用负荷概率模型提出一种考虑负荷动态特性的油田配电网高压无功补偿优化方法。该方法以最小化年度总费用为目标建立无功优化数学模型,利用目标灵敏度确定电容器补偿位置,采用差分进化算法对电容器优化容量进行求解。最后通过实例分析,验证了该方法的有效性和实用性。     

考虑季节性负荷变化的配电网无功优化研究

针对配电网季节性负荷水平变化大、电压合格率低以及网损大的情况进行分析。提出考虑季节负荷变化的无功优化方法,将补偿地点选取与容量确定分开进行,对传统最大降损法进行改进。以某市配网作为实例验证,以全网参数建模,取每季最大负荷优化,结果证实其可大大提高该地区供电质量、降低网损。最后对串补方案进行论证,得出对供电半径较大的配网,并补串补结合可更有效地提高配电网的供电可靠性和经济性。     

考虑负荷多无功用电场景的城市配电网无功优化配置

高比例电力电子设备与高比例分布式光伏的广泛接入以及城市电缆化率的提升,使配电网用户侧的无功特性变得复杂,导致负荷无功用电不确定性增加,不利于配电网安全运行。因此,为了更好地进行无功优化配置,文章采用不同负荷日功率因数变化曲线的组合场景及其概率来反映无功用电的不确定性,以运行成本的期望值最小为目标,建立多无功用电场景的期望值优化配置模型。首先,利用多重一维卷积自编码器(one-dimensional convolutional autoencoders,1D-CAEs)提取不同用户日功率因数数据的低维表征;随后,利用k-means方法进行场景缩减,获得典型日功率因数变化场景,并组合出多用户的场景集;最后,建立期望值无功优化模型,采用粒子群算法求解,确定出最优配置方案。依据上海市某配电网不同类型用户实际的无功用电信息,采用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,以验证所提方法的有效性。     

考虑负荷多无功用电场景的城市配电网无功优化配置

高比例电力电子设备与高比例分布式光伏的广泛接入以及城市电缆化率的提升,使配电网用户侧的无功特性变得复杂,导致负荷无功用电不确定性增加,不利于配电网安全运行。因此,为了更好地进行无功优化配置,文章采用不同负荷日功率因数变化曲线的组合场景及其概率来反映无功用电的不确定性,以运行成本的期望值最小为目标,建立多无功用电场景的期望值优化配置模型。首先,利用多重一维卷积自编码器(one-dimensional convolutional autoencoders,1D-CAEs)提取不同用户日功率因数数据的低维表征;随后,利用k-means方法进行场景缩减,获得典型日功率因数变化场景,并组合出多用户的场景集;最后,建立期望值无功优化模型,采用粒子群算法求解,确定出最优配置方案。依据上海市某配电网不同类型用户实际的无功用电信息,采用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,以验证所提方法的有效性。     

考虑负荷裕度的主动配电网运行优化模型

配电网运行时需要预留一定的负荷裕度以应对负荷的快速变化。主动配电网由于装设了分布式电源(distributed generation,DG)和储能系统(energy storage system,ESS),使其具备比传统配电网更大的供电能力和更灵活的调节能力。然而,DG出力的波动性使得主动配电的负荷裕度分布不均衡,配电网不能较好地应对负荷波动。建立了一种考虑负荷裕度的主动配电网运行优化混合整数规划模型,该模型以负荷裕度最大为目标,考虑了负荷裕度的均衡分布、潮流约束和拓扑约束。采用修改的IEEE33节点配电系统测试验证了所提模型,结果表明:1)主动配电网的供电能力更强,负荷裕度具备调节能力;2)目标函数考虑负荷裕度均衡分布时,负荷裕度总量相同,而负荷裕度分布更加均衡,其分布方差由0.021大幅度缩小为0.005,较好地提高了配电网应对负荷波动的能力;3)在考虑负荷裕度均衡分布时,ESS紧急负荷补偿能力较不考虑负荷裕度均衡提升2%,ESS的紧急负荷补偿缺额下降6%,抗干扰能力明显提升。     

基于多负荷模糊最优模型的配电网无功优化

近年不少地区配电网的负荷变动较大,仅考虑单一负荷状态下的无功规划方案有可能导致一些负荷模式的补偿效果极差。本文提出了兼顾多种负荷模式的配电网多负荷模糊最优模型,并使用改进遍历算法优化。实际计算表明,与常规优化方法相比,此方法可兼顾多种负荷模式下网络损耗与电能质量,能提高整体优化效果。     

考虑光伏无功分区计价的配电网无功优化

考虑无功成本并利用光伏逆变器的无功功率输出进行无功优化,可以提高硬件资源利用率和降低电站运维成本,为此计及电力市场环境下的无功成本,提出了并网光伏无功功率分区计价模型。首先研究光伏并网逆变器无功出力运行策略,以日配电网综合运维成本最小为优化目标,构建含响应光伏逆变器无功分区电价、静止无功补偿器、有载调压变压器和电容器组投切的配电网无功优化模型;继而采用二阶锥规划和大M法等数学手段处理模型中的非线性项,并利用奔德斯分解方法对模型分割求解,从而保证在计算收敛情况下有较高的求解速度;最后采用改进IEEE-33节点在MATLAB计算平台上验证了数学模型、求解方法与控制策略的正确性和有效性。     

考虑多负荷水平的中低压配电网无功补偿优化规划

建立了计及配电网中压和低压无功补偿优化规划的数学模型,提出了基于遗传算法的求解方法。所提模型和算法可处理多个负荷水平,同时优化补偿电容器的容量和分组数。为评估电容器在各负荷水平下的补偿效果,设计了补偿电容器投切模拟的流程。算法首先基于灵敏度分析和单位投资降损指标选择中压和低压待选补偿点,大大减小了搜索空间。算例分析表明了所提算法的有效性。     

考虑负荷变化影响的综合无功优化并行计算模型

实际综合无功优化中,保证系统尽量远离可能的崩溃点十分重要.提出基于ε-支配域并行算法的综合无功优化模型,通过负荷裕度指标对系统电压稳定性进行评估,利用基于ε-支配域的并行计算方法,解决了单独依靠状态指标难以准确估计系统崩溃点和裕度指标应用到多目标无功优化中导致的速度瓶颈问题,实现了系统电压稳定水平的实时、全面的评估,为运行人员提供了更全面的系统信息.通过IEEE14、IEEE30和IEEE118节点系统验证了所提模型和算法的正确性和有效性.     

考虑负荷变化影响的综合无功优化并行计算模型

实际综合无功优化中,保证系统尽量远离可能的崩溃点十分重要。提出基于ε-支配域并行算法的综合无功优化模型,通过负荷裕度指标对系统电压稳定性进行评估,利用基于ε-支配域的并行计算方法,解决了单独依靠状态指标难以准确估计系统崩溃点和裕度指标应用到多目标无功优化中导致的速度瓶颈问题,实现了系统电压稳定水平的实时、全面的评估,为运行人员提供了更全面的系统信息。通过IEEE14、IEEE30和IEEE118节点系统验证了所提模型和算法的正确性和有效性。     

考虑负荷变化的配电网动态优化

为了减少一段时期内配电网运行方式的切换次数,提出一种考虑负荷变化的配电网动态优化方法,该方法将考察时期分成一系列时间段,根据各个时间段的负荷预测结果,以线损最低为目标函数,分别得出各个时间段的最佳运行方式,并将具有相同运行方式的相邻时间段加以合并,在此基础上,定义了方式切换最小收益阈值,只有运行方式调整后的收益超过该阈值的方式切换才被允许,从而避免了切换收益小或刚切换不久又要进行方式调整的不必要的方式切换,并得出了恰当的方式切换时机.还讨论了在量测数据缺乏的情况下,线损和电压降落的简化计算方法.最后给出一个实例,表明了提出方法的可行性.     

考虑泵类负荷特性的低压配电网分散无功补偿优化配置

针对以增氧泵、抽水泵等农业负荷为主的低压配电网台区常出现馈线末端电压过低而导致泵类负荷无法正常启动的问题,提出了考虑泵类负荷特性的低压配电网分散无功补偿优化配置模型。模型中目标函数综合考虑了补偿装置的投资成本和降低台区网损的经济效益,约束条件包括配电台区在泵类负荷正常运行和启动条件下的各种约束。采用sigmoid函数近似逼近目标函数中不连续的符号函数,并采用在离散取值附近曲率较大的非线性罚函数处理无功补偿容量的离散变量特性,进而采用原对偶内点法求解优化模型。通过对某个实际低压配电台区的计算分析,验证了该方法获得的补偿方案能够改善配电台区电压质量,保证泵类负荷的正常启动,并能有效降低台区网损。     

考虑负荷变化的配电网动态优化

为了减少一段时期内配电网运行方式的切换次数,提出一种考虑负荷变化的配电网动态优化方法,该方法将考察时期分成一系列时间段,根据各个时间段的负荷预测结果,以线损最低为目标函数,分别得出各个时间段的最佳运行方式,并将具有相同运行方式的相邻时间段加以合并,在此基础上,定义了方式切换最小收益阈值,只有运行方式调整后的收益超过该阈值的方式切换才被允许,从而避免了切换收益小或刚切换不久又要进行方式调整的不必要的方式切换,并得出了恰当的方式切换时机。还讨论了在量测数据缺乏的情况下,线损和电压降落的简化计算方法。最后给出一个实例,表明了提出方法的可行性。     

基于DLC的空调负荷双层优化调度和控制策略

空调负荷占电力终端设备的比重逐年增长,已成为峰荷最重要的组成部分,加深了中国高峰时段的供需矛盾,导致峰谷差进一步拉大。但同时空调负荷具有一定热存储能力,具备巨大的负荷调节潜力,可以通过需求响应纳入到电力系统调度中。为此,提出了基于直接负荷控制的空调负荷双层优化调度和控制模型。在宏观层模型中,根据负荷聚合商在各时段的空调负荷出力和报价,优化调度计划,最小化电力公司负荷调度成本;在微观层模型中,通过优化其管辖范围内空调负荷的控制策略,使得实际的空调负荷出力与调度计划尽可能保持一致并最大化其利益。通过算例分析说明了所提出模型的应用方法。     

考虑配电网调压的综合负荷模型

分析现有综合负荷模型在机理上的不足,并指出在综合负荷模型中反映电网调压结果的必要性;从总体测辩的角度提出并建立机理性更优的"Π型综合负荷模型",且不增加模型参数个数。模型用实际变压器模拟配电网影响,并用Π型电路等效;根据逆调压原理,提出以稳态时高压母线电压的算术平均值作为变压器电压比,反映配电网调压结果;静态负荷采用ZIP模型并计及无功补偿的作用;辨识算法采用基于递推策略的遗传算法。算例分析表明,所提Π型综合负荷模型在自描述能力、泛化能力等性能上相对于已有的综合负荷模型有一定程度的提高,在反映电网调压、维持负荷母线电压稳定的能力及在不同电压水平下对负荷动态行为的拟合能力等方面具有显著的优势。     

考虑配电网络的综合负荷模型

介绍了电力系统稳定计算分析程序中常用的负荷模型,分析了上述负荷模型的结构及其在电力系统计算分析程序中的实现过程,指出了上述负荷模型的不足。根据变电站负荷的实际构成,提出了物理意义明确的综合负荷模型。该模型物理结构合理,可操作性强,可方便地模拟负荷元件和包括配电网络、无功补偿系统和接入低压电网的发电机的供电系统。2004年和2005年东北电网的4次三相短路试验验证了该综合负荷模型的有效性。     

高压配电网无功优化集中控制系统研究

设计了无功优化控制系统的软件体系结构,建立了动态无功优化数学模型。提出的地区电网无功优化控制基于现有地调自动化系统,在母线负荷预测的基础上,利用遗传算法求解整个电网的无功优化问题,得到的优化结果为各个变电站VQC的合理限值。该方法将全局优化与VQC分散控制的优点结合起来,克服了各变电站无功、电压就地最优控制的弊端,节电效益显著。在某地区电网的应用中验证了该系统和方法的有效性,经过优化计算,在满足电压约束和控制设备投切次数限制的条件下,降低了电能损耗,有功损耗比优化前下降约3个百分点。     

高压配电网无功优化集中控制系统研究

设计了无功优化控制系统的软件体系结构,建立了动态无功优化数学模型.提出的地区电网无功优化控制基于现有地调自动化系统,在母线负荷预测的基础上,利用遗传算法求解整个电网的无功优化问题,得到的优化结果为各个变电站VQC的合理限值.该方法将全局优化与VQC分散控制的优点结合起来,克服了各变电站无功、电压就地最优控制的弊端,节电效益显著.在某地区电网的应用中验证了该系统和方法的有效性,经过优化计算,在满足电压约束和控制设备投切次数限制的条件下,降低了电能损耗,有功损耗比优化前下降约3个百分点.