基于交替方向乘子法及最优潮流的输配电网协调规划方法

输配电网间的交互愈加紧密,因此在规划中考虑两者间的协调关系是十分必要的。对此,提出了一种基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers, ADMM)及最优潮流(OPF)的输配电网协调规划方法。该方法首先通过计及网络最优潮流,以输配电网连结处的传输功率作为耦合变量建立输配电网协调规划模型,并将耦合变量作为共享变量,利用ADMM算法求解模型得到电网规划初步方案。然后提出划分子算法对配电网侧规划初步方案中的各变电站所带供电网络进行独立划分得到配电网侧规划最终方案,据此优化输电网侧规划初步方案。最后将两侧电网规划最终方案加以整合。通过对IEEE-14节点输电网与54节点配电网的耦合系统进行仿真分析,并对比不考虑输配电网协调关系时的电网规划方案,验证了该方法的合理性和有效性。     

输配电系统综合规划的全局优化算法

提出了改进的最短路遗传算法，用于对多个电压等级的纯开环输配电网进行综合规划，算法能考虑复功率、电压、容量以及树状约束，并得到全局优化解，在只考虑有功潮流的情况下，通过控制节点的出入度，提出了开环与非开环混合的输配电系统综合规划问题的近似解决方法，为了解决输配电系统规模大造成的计算量问题，给出了基于输配电系统知识的最短路算法。     

市场条件下电力系统规划工作的探讨

随着我国电力市场改革的逐步深入,电厂与电网将彻底分离,随之成立的独立的发电公司和具有自然垄断地位的电网公司将和用户一起作为同等地位的市场参与者参与电力商品交易,这将会使电源规划和输配电网规划具有更多的不确定性因素,从而使电力系统规划工作变得更为复杂。首先概括介绍了市场经济条件下电力系统规划工作的新定位、新思路及其评价新准则,然后介绍了作为发电公司企业内部的电源规划和分布式电源的规划,最后介绍了市场条件下输配电网规划面临的不确定性因素和规划的新思路与新方法。     

市场条件下电力系统规划工作的探讨

随着我国电力市场改革的逐步深入，电厂与电网将彻底分离，随之成立的独立的发电公司和具有自然垄断地位的电网公司将和用户一起作为同等地位的市场参与者参与电力商品交易，这将会使电源规划和输配电网规划具有更多的不确定性因素，从而使电力系统规划工作变得更为复杂。首先概括介绍了市场经济条件下电力系统规划工作的新定位、新思路及其评价新准则，然后介绍了作为发电公司企业内部的电源规划和分布式电源的规划，最后介绍了市场条件下输配电网规划面临的不确定性因素和规划的新思路与新方法。     

基于输配电价约束的配电网投资规模优化模型

综合考虑电网公司配电网投资能力与需求,应用系统动力学理论,构建基于输配电价约束的配电网投资规模优化模型,提出输配电价约束下的配电网投资规模优化策略。在此基础上,应用该模型对某省级电网输配电价监管周期内的配电网投资规模进行仿真优化。算例结果表明输配电价监管下的配电网准许投资规模可以满足保障系统安全运行的配电网投资需求,政策公益性项目投资则需要根据电网实际运营情况合理规划。     

混合输配电系统的分布式随机优化规划

高比例可再生能源渗透是未来电力系统一大重要特征,其使得输配电系统间的电力电量流灵活双向、物理耦合性增强。提出一种输配电系统的分布式随机协调优化规划方法。考虑可再生能源出力和负荷波动不确定性,利用分解优化建模理论,在满足输配电系统间交互信息一致性的前提下,将输配电系统联合优化规划问题分解为一个输电系统规划子问题和一系列配电系统规划子问题。对于配电系统规划子问题,基于配电系统潮流方程和约束松弛技术,构建配电系统规划的二阶锥规划模型。采用双层循环迭代的分布式优化算法对所建模型加以求解。分别从输、配电系统层面,通过算例对比是否考虑输配电联合下的系统规划方案验证了所提方法的有效性。     

考虑输配电价改革的省级电网规划投资效率效益评估

输配电价改革对于省级电网前端规划提出了更高要求。基于输配电价改革要求,构建省级电网不同类型规划投资项目单位产出效率效益指数模型,并综合考虑历史规划项目优选的叠加影响、各类项目相对重要度和规划目标约束,构建基于效率效益指数模型的省级电网投资分配和优选模型,基于风险指数模型剖析影响效率效益指数的关键不确定性指标。通过与传统方法及输配电价核心监管参数进行比较,验证了方法的有效性。结果表明,提出的方法在新形势下评估各类项目效率效益合理性方面优于传统方法,且电量、资产是电网投资效率效益指数主要影响指标,与输配电价监管核心参数一致,此外,电网公司应重点关注满足新增负荷、加强网架和变电站配套送出类项目。     

基于安全因子及协同因子的源网多目标协调规划

在含分布式电源的配电网系统中,其源网协调规划不仅需要考虑经济成本,更应考虑其安全及协调问题.考虑安全性,将线路阻塞补偿成本加入传统经济性目标函数中,并分别考虑分布式电源和电网线路的安全性,定义了"安全因子",作为系统安全性目标函数,以提高其安全能力;考虑协调性,从源、网两侧的输电协调性及结构协调性考虑,提出"协同因子",作为协调性目标函数,以增强两侧的协调能力.根据以上分析,建立基于安全因子及协同因子的源网多目标协调规划模型,并采用多目标细菌群体趋药性算法及折中解方法确定规划结果.最后,以IEEE 33系统为例进行仿真研究,通过与单目标模型对比,验证所提模型的优越性;通过目标函数的灵敏度分析,验证所提安全性及协调性目标函数的可行性.     

基于网络分区的多适配性输配网协同潮流算法研究

针对传统算法不适用于输配电网一体化潮流计算这一情况,提出输配协同潮流算法。该算法基于输配电网之间的电气连接关系及其各自网络结构特点,对整个网络进行区域划分,建立输配电网边界映射区,处理其失配功率,给出收敛判据。根据配电网部分不同地区的网络结构特征,采用适合的算法对配电网进行分区计算。针对一体化潮流计算时电网中负荷功率被人工置数的情况,给出相应处理方法。以广州输配电网为例进行了计算,验证了协同潮流算法的准确性和多适配性。     

考虑地市发展阶段的省级电网差异化投资策略

输配电价改革环境下电网企业的盈利方式发生变化,提升电网企业精准投资能力对电网企业未来发展具有重要意义。首先,基于Logistic模型针对人均用电量指标分析地市发展阶段,并引入地市经济与电网发展的适应性进行结果修正;其次,对输配电价动态调整机制进行分析,构建电网投资规划策略的评估模型及流程,以全部新建、全部扩建以及新建扩建并行3种典型模式设计电网差异化投资策略;最后,选取4个典型地市进行测算分析。结果表明,处于后快速发展阶段的地市应采取全部新建投资策略,而处于饱和增长发展阶段的地市应采取全部扩建模式,处于快速增长发展阶段的地市其最优投资策略应进行具体分析。文中提出的考虑输配电价核定和地市发展阶段的电网差异化投资策略,可以在传统投资决策基础上为省级电网在各个地市之间进行资源优化提供参考。     

基于布谷鸟搜索和模拟退火算法的两电压等级配网重构方法

为进一步提高电力系统整体资源的优化配置,加强各电压等级之间的协调性,降低电网运行的经济成本,将单电压等级配电网结构优化问题拓展至两电压等级,提出了一种两电压等级的配网重构优化方法。以有功网损、电压偏差、负载均衡度为目标函数,在满足各电压等级电网运行条件的同时,引入各电压等级供电可靠性约束以及线路负载率约束等协调性约束指标,利用布谷鸟搜索算法寻优。并针对其在后期收敛速度慢、收敛精度差的缺点,引入模拟退火算法以提高算法的全局和局部搜索能力。算例分析表明所提方法是可行和有效的。     

一种考虑低压侧直供潜力的输配电网规划方法研究

针对电网规划中输配电网协调性不足和资源利用率不高的问题,将直供负荷纳入电网规划中,以合理利用高电压等级变电站的容量,并充分利用变压器低压侧直供潜力来提高电网的供电能力。通过引入反馈变量,建立输电网与配电网连接处功率耦合关系,实现输电网规划模型和配电网规划模型的分布式求解,在优化配置模型求解过程中,由于目标函数比较复杂且为非线性函数,采用群体最优值交叉操作的量子粒子群算法（CR-QPSO）对其进行求解,并建立粒子记忆集以加快模型收敛速度案例分析验证了所提方法的有效性。     

含分布式电源的主动配电网重构策略研究

针对分布式电源在配电网中不断增加及其波动性和间歇性对电网稳定和安全产生的影响,提出了一种含有分布式的主动配电网重构策略。以最小网损作为目标函数,将改进的教与学优化算法应用于主动配电网供电路径的快速优化中。通过算例对含分布式电源的主动配电网进行分析,以验证改进算法在配电网重构中的优越性。结果表明,该方法收敛速度快、寻优时间短、运行稳定。所做研究工作为我国配电网中接入分布式电源的优化方法提供了参考和借鉴。     

基于绿色无线网络覆盖最优的配电通信网规划方法研究

在配电系统中,终端的高覆盖率和网络的低能耗是配电无线通信网的规划中两个互相矛盾的目标。提出一种基于绿色无线网络覆盖最优的配电无线通信网规划方法。将覆盖率和能耗两个规划因素作为规划模型中的正负相关因素目标,建立多目标优化模型,并利用提出的配电异构规划算法得出最优解。仿真结果表明,该方法能够有效地保证终端的高覆盖率,同时保证了所部署的基站规划方案的网络能耗处于较低的水平。     

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。     

基于改进PageRank算法的输电网关键节点辨识方法研究

为了准确全面辨识输电网的关键输电节点,针对现有辨识方法未考虑节点间功率传输路径的分配关系以及不同类型节点传输特性的问题,基于复杂网络理论和PageRank算法,从静态分析角度建立输电网的有向加权网络模型.根据节点在功率传输路径中的不同特点将节点划分为电源节点、中间节点和终端节点,并考虑不同类型节点与相邻节点间传输转移的...     

考虑电网特性的网络重构算法解空间优化

用于配电网络优化的智能算法在选择初始可行解时,往往忽视其是否满足电网电气运行特性,从而造成求解效率不高。从配电网的拓扑模型入手,归纳通用的底层网络运行约束条件,并基于该拓扑模型提出考虑电网运行特性的通用网架简化与开关分组策略,建立应用于简化网架的辐射运行约束函数,形成满足配电网辐射状网络运行要求的初始解空间。以遗传优化算法为例,证明通过拓扑收缩去除不可行解,将以指数倍数提高优化算法的计算效率。     

考虑输配协同的电网机组组合与技改计划联合优化模型

进行考虑输配协同的电网机组组合与技改计划联合优化,对于提高输配整体新能源消纳率、保障系统中短期可靠经济运行具有重要意义。分别构建输电网、配电网的机组组合与技改计划联合优化模型。针对中短期优化中新能源随机性较大的问题,采用机会约束规划进行处理并将约束转化为确定性约束。分析输配分立式优化、集中式协同优化、分布式协同优化求解模型的可行性,综合比较后采用基于目标级联分析法的分布式协同优化算法实现模型的输配解耦与并行求解。算例分析表明,所提模型能够合理安排输配电网的机组启停机状态及技改项目的施工计划,并验证了目标级联分析法对于解决输配协同优化问题的有效性。