基于风险度评价和改进蚁群算法的配电网网架规划

提出一种基于风险度评价和改进蚁群算法的配电网灵活规划方法.将规划年的预测负荷、电价及导线价格等参数的变化由原来的离散状态转变为多场景区间,从而将电网规划中的单一不确定性问题转化为多个确定性问题.在求解不确定性问题时,提出一种基于云模型的改进蚁群算法,通过定性关联规则推理对蚁群算法中信息素参数ρ和信息素强度Q进行定性控制和动态选取,根据算法进化情况自适应更新支路信息素,有效克服了传统蚁群算法易陷入局部最优解及收敛速度慢的问题.应用改进蚁群算法,依次获得各个场景的规划方案,并以风险度最小为标准确定鲁棒性最优的规划方案,实现电网的灵活规划.算例分析验证了所提方法的有效性.     

基于风险度评估的输电网规划

针对未来输电网规划面一临的不确定因素,引入多场景规划技术,通过对未来所预测的不确定性因素的随机组合,得到多个概率性场景。将未来规划年的不确定信息由原来的离散值转变为多个连续的区间。在求解各场景的最优网架时,利用遗传算法全局寻优能力强的特点,依次获得规划方案,并通过风险度评估得到适应性最强的网架方案。算例验证了所提方法的可行性。     

计及输电灵活性期望代价的多目标电网协调最优规划

为综合解决输电网规划中的多目标协调问题,提出了以投资费用、运行维护成本、输电扩展灵活性期望代价和社会福利损失4个指标达到最小的多目标优化模型.该模型引入了适应未来不确定场景的输电灵活规划期望代价,并从适应负荷增长不确定性和电网故障发生的不确定性2个方面建立了相应的灵活性期望代价模型.应用层次分析法分析每个目标函数评价因素之间的重要性约束度,进而构建判断矩阵,以确定每个目标函数在最优模型中的权重.最后,18节点系统的电网扩展规划算例验证了所述方法的有效性.     

不确定多属性决策方法及其在电网规划中的应用

为解决电网规划中的大量不确定多属性决策问题,将区间分析方法引入多属性决策中,研究了基于区间的不确定多属性决策问题,并将其应用于电网规划方案综合评判决策问题中.通过案例,介绍了运用不确定多属性决策模型进行综合评判决策的内容和详细步骤.案例研究表明,文中的方法原理清晰,计算简单,可用于解决电网规划中的诸多综合评判决策问题.     

考虑场景发生概率的柔性约束电网规划模型

分析了场景规划技术、盲数规划、线路被选概率等电网灵活规划现有方法所存在的问题和不足。在新的柔性约束电网规划基础上提出了2种新的电网灵活规划模型：造价期望最优模型和各场景最优方案综合偏离程度最小模型。这2种模型均基于未来场景的不确定性，从场景的发生概率和方案对场景的适应程度出发，不追求规划方案在特定场景下的最优，而寻求各场景下的综合最优方案。所得规划方案具有概率意义上对各场景的最佳适应性。算例结果表明了该模型的有效性。     

面向极限生存能力提升的城市配电网反脆弱规划方法

城市电网负荷密度高、重要负荷多，提升其在极端事件下的生存能力有助于保障重要用户不间断供电，提升电网反脆弱能力，减小极端事件带来的影响和损失。提出了面向极限生存能力提升的城市配电网反脆弱规划方法。首先，提出了基于随机规划理论的城市配电网韧性规划两步骤决策框架，第一步确定候选线路加固/升级方案集合，第二步基于随机规划理论确定线路规划方案下的分布式电源最优部署方案，考虑投资经济性和极限生存能力提升效果等因素，确定最终韧性规划方案。其中，针对不同候选线路加固/升级方案，考虑可能遭遇的极端灾害，提出基于蒙特卡洛模拟和K-means聚类的极端场景生成及代表性场景筛选方法。其次，以投资经济性最优和极限生存能力提升最大化为目标，将分布式电源的规划问题构建为两阶段随机混合整数规划，并基于前述极端场景将随机规划转化为确定性的混合整数线性规划。最后，采用IEEE 33节点测试系统与123节点测试系统进行算例分析，验证所提方法的有效性。     

考虑线路被选概率的电网灵活规划方法

采用多场景方法求得未来多种可能负荷场景下的电网最优规划方案,得到各条待选线路在每种场景下的被选情况;然后根据各种场景可能出现的概率,提出了待选线路被选概率的概念,根据电网可靠性要求和线路被选概率的大小选择各条待选线路,形成一种具有较好适应性的电网灵活规划方案。     

基于联系数模型的电网灵活规划方法

介绍了联系数概念及其运算准则,提出了联系数大小比较的联系数模型和基于联系数模型的电网灵活规划模型,在该规划模型中采用成本效益分析法评价方案的优劣程度。用联系数处理电网规划中的各种不确定性信息,构造了电网规划的确定与不确定系统。算例证明该方法得到的电网灵活规划方案具有更好的适应性和灵活性,且方法计算简单,思路清晰,可用于求解大型电网灵活规划问题。     

应对多场景运行的柔性无功规划研究

将无功规划中所涉及的不确定性因素场景化,通过场景化处理,用多个场景状态来表示系统发展的动态过程.针对传统无功规划方案缺乏灵活性的不足,提出了多场景柔性无功规划思想,其将目标函数拆分为初始投资和波动费用两部分,通过规划前期增加少量的无功投资,使规划方案更具有灵活性,更能适应未来环境的变化.并提出了基于轮次优化技术的多场景处理方法,以IEEE14节点和某地区1206节点两个试验系统的算例结果表明该方法的有效性及其实用性.     

区间负荷下的输电网灵活规划方法

建立了区间负荷下的输电网灵活规划模型,该模型考虑负荷的不确定因素,以投资成本最小为目标,以正常情况和线路N-1情况下的网络安全为约束,求解该模型得到区间负荷下满足正常情况和线路N-1情况下系统安全的输电网规划方案。根据区间至多切负荷量的数值来判别区间负荷下电网规划方案的安全性和安全程度,使用改进的贪婪随机自适应搜索算法快速求解该模型。6节点系统和某实际77节点系统的规划结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于原对偶优化模型的配电网规划方法研究

将规划模型中的变量分为决策变量和场景参数,不同场景下场景参数的变化会导致规划方案的变化。为获得最优规划方案,采用原对偶优化理论寻找最优的决策变量和场景参数。首先,建立配电网规划的原模型获得初始规划方案;并且建立配电网规划的对偶模型,根据原对偶问题的强对偶性,进行经济性与可靠性的量化分析。其次,通过场景参数的灵敏度分析结果,修改初始规划方案中的场景参数以协调可靠性与经济性,获得最优的规划方案。最后,采用某地区网格规划作为算例,验证了所提方法可在较少的计算次数中有效地改善规划的可靠性和经济性。     

基于成本分析的柔性直流配电网综合规划方案研究

随着直流分布式发电的高渗透率以及敏感直流电子负载的不断增长,柔性直流配电网络的应用越来越广泛,为比较柔性直流系统与传统交流配电系统,提出基于成本分析的柔性直流配电网规划方案。该方案可确定最优的交直流变电站位置和规模、交直流馈线的布线路线以及中低压侧交直流馈线的长度和容量,其目标函数由投资成本和运营成本组成。提出的柔性直流配网规划方案是在没有预先分配配电系统的地区实施的,并与传统交直流规划方案进行了比较。最后算例结果表明,与常用的交流配电系统相比,采用柔性直流配电方案可降低敏感负载下的总成本,并能提高分布式电源的渗透率。     

含高渗透可再生能源的配电网灵活性供需协同规划

高渗透率可再生能源并网加剧了配电网运行的波动性和不确定性。为提高配电网灵活性和抗干扰能力,提出了含高渗透率可再生能源的配电网灵活性供需协同规划方法。根据系统运行灵活性供需关系,定义灵活性评价指标。进而提出配电网灵活性供需协同规划策略,建立考虑季节特性的配电网灵活性资源双层优化配置模型。上层以投资成本和灵活性不足率最小为目标,制定灵活性资源配置方案。下层考虑需求侧对季节性电价激励的响应程度进行有功-无功联合优化,实现对配电网日内多场景时序运行的最优调度。为求解该双层混合整数非线性规划模型,采用二阶锥松弛对潮流方程进行凸优化,进而利用KKT条件将双层模型转化为单层混合整数二阶锥规划模型进行求解。算例仿真结果表明,该方法有效提升了配电网运行灵活性和稳定性,为分布式可再生能源规模化并网等相关工程提供决策参考。     

柔性网架结构下考虑双边交易的多微网与配网协同规划

高比例风光接入下,多微网与配网间的双边交易对配电网的调控能力提出了更高要求。考虑柔性配电装置快速灵活调节网络潮流的优点,提出一种柔性网架结构下考虑多微网与配网双边交易的协同规划方法。首先,在考虑智能软开关规划的基础上构建协同规划的广义纳什议价模型。其次,采用交替优化策略将议价模型转化为易于求解的双层迭代过程,上层各主体各自优化规划方案,下层完成双边交易的结算问题。然后,将下层问题等效转化为电量结算和费用结算两个子问题,并分别采用交替方向乘子法求解。最后,在IEEE33节点配电系统中的算例表明所提规划方法可有效缩减社会总成本和各主体年综合费用。     

灵活电源的协调运行策略与配电网潮流计算

协调确定储能与灵活电源的出力,提高可再生能源的接纳能力,从而获得较高质量的潮流分布方案,是含可再生能源、储能、灵活调节电源配电网规划和运行的基础性工作。针对此提出了一种协调储能、灵活电源出力的实用策略。该策略计算简单、使用方便,在获得收敛的潮流方案的同时,有效提升了配电网对可再生能源的接纳能力。首先给出了所研究配网系统的拓扑结构,针对该结构建立了配电网潮流计算的数学模型,并基于模型分析了以可再生能源电源为主的配电网潮流计算的特点以及存在问题;随后,分别针对潮流模型解算之前以及当出现潮流越限之后两个阶段,提出了协调确定储能与其他灵活机组出力的实用策略,并给出了基于前推回代法解算配网潮流的详细过程;最后,采用改造后的IEEE33节点配网系统作为算例,对所提方法的有效性进行了验证。本研究工作可为以光伏、风电为主的配电网制定潮流分布方案提供一种实用可行的策略。     

基于改进人工蜂群算法的直流配电网典型应用场景拓扑结构研究

为了解决直流配电网规划中场景针对性不强的问题,给出了不同场景下直流配电网的网络拓扑结构规划方案。将直流配电网应用场景分为居民住宅区、工业园区和新能源集结区,考虑不同应用场景的特点,利用层次分析法提出一种新的可靠性指标计算方法。结合变权的思想,综合考虑电网的经济性和可靠性,给出了直流配电网的规划模型。利用由最大最小积改进的人工蜂群算法,以IEEE标准14节点电路为对象,对三种场景下的规划模型进行寻优,并利用griewank函数对比了改进前后算法的性能。仿真结果表明,所得线路规划方案满足各场景要求,改进后的蜂群算法收敛速度和精度均有提升。所提方法可为直流配电网规划提供参考。     

基于SNOP的柔性配电网中分布式电源最大准入容量计算

分布式电源高比例接入配电网,将会引起配电网潮流越限等问题,影响配电网安全运行。基于智能软开关的柔性配电网为提高分布式电源消纳能力提供了新的思路。智能软开关的动态双向功率调节能力,有助于改善配电网中电压瓶颈节点和传输容量瓶颈支路的运行状态,实现全网潮流主动协同管理,从而提高柔性配电网中分布式电源准入容量。首先建立了柔性配电网中分布式电源最大准入容量模型,基于配电系统的多节点特性,该模型属于高维非线性优化问题。然后根据实际场景和参数设置的不同,分为传统配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源自由接入3种情况进行分析,并采用多种群遗传算法求解得到全局最优解。最后使用IEEE 33节点配电系统进行算例分析,结果验证了柔性配电网中智能软开关的应用对分布式电源接入能力的提升作用。所提方法在获得柔性配电网中分布式电源准入容量的同时,可从规划角度得到分布式电源接入的最优容量和位置。     

考虑城市场景需求的中压直流配电网规划选优分析方法

针对城市配电网规划中多个中压直流配电网的建设优先次序尚无量化分析方法的问题,提出一种考虑城市场景需求的中压直流配电网规划选优分析方法.从供电质量提升需求、城市场景需求和配电网经济性3个层面建立了一套城市中压直流配电网规划选优综合指标体系,在供电质量提升需求方面考虑与目标水平之间的差距,在城市场景需求方面考虑中压交流配电...