计及储能接入影响的主动配电网分布式电源双层规划

提出一种计及储能接入影响的主动配电网分布式电源(DG)双层规划方法。首先,构建一种主动配电网的双层规划模型,其中,上层模型根据节点网损灵敏度原则确定DG的初始安装位置和出力,下层模型以DG投资效益最大、系统电压稳定因子最大、系统有功网损最小为目标,确定DG的安装位置和最佳出力;然后,采用混合编码多目标粒子群算法对下层模型进行优化,通过上下层迭代实现所建模型的求解;最后,针对分布式电源出力的随机性,计及储能接入影响确定DG最佳安装容量,并采用基于蒙特卡洛模拟的概率潮流进行评估。基于PGE 69节点系统的算例结果表明,所提方法可显著提高配电网对DG的消纳能力,改善系统电压水平、降低网络损耗。     

考虑主动配电网运行策略的分布式电源规划方法

文章充分考虑全局优化控制和自治区域离网运行的主动配电网多源协调控制策略,提出了分布式电源双层优化模型。上层优化模型以综合成本净现值最小为目标,引入了计及主动配电网离网运行能力的系统综合安全性指标为约束,以保证规划结果的安全性;下层优化模型基于上层得到的规划结果,采用全局优化控制策略决策可控单元出力,模拟主动配电网经济运行工况。文章还设计了改进的粒子群算法对双层规划模型进行求解,并通过算例仿真验证了所提模型的可行性和有效性。     

关于配电自动化环境下主动配电网调度优化的研究

随着我国城市配电网智能化建设的逐步推进,分布式电源、柔性负荷、储能装置等新能源大规模接入城市配电网,导致城市配电网结构复杂程度加深、调度难度加大,因此十分有必要对主动配电网的调度策略进行优化,降低主动配电网的运行成本,提高分布式能源的消纳能力,降低主动配电网的运行损耗,提高运行效率。本文提出的控制策略以主动配电网的运行成本最小为目的,构建主动配电网调度优化模型,通过动态群搜索算法实现最优解的寻取。以IEEE33节点系统作为研究对象进行仿真分析,结果表明,本文所提出的调度优化策略完全能够提高新能源的本地消纳能力,实现主动配电网的高效运行。     

综合考虑多类型灵活性资源的主动配电网优化调度方法研究

随着可再生能源渗透率不断增大,主动配电网的波动性和不确定性问题愈加突出。多类型资源协调优化可以有效提升系统的灵活性,促进可再生能源消纳。针对高渗透率主动配电网的灵活性需求,文章提出了一种综合考虑多类型灵活性资源的主动配电网优化调度方法。该方法从节点灵活性和网络灵活性出发,结合节点灵活性资源的物理特性,对灵活性供给进行量化建模,从而得到系统综合灵活性供给的模型。通过对网络灵活性资源智能软开关的实现原理、控制模式和运行特性的分析,建立了联合储能的智能软开关的运行模型。在此基础上,提出了灵活性充裕率和传输充裕率两个灵活性评估指标,并将灵活性效益纳入优化目标,构建了计及经济性、节点灵活性和网络灵活性的多目标优化调度模型。最后,采用内嵌潮流计算的多目标粒子群算法对所提的模型进行求解,以改进的IEEE33节点系统为例验证了所提方法的有效性。     

价格引导下主动配电网中分布式可再生能源自治运行技术

分布式可再生能源在主动配电网中的渗透率逐年增加,主动配电网的分布式特性日益凸显;传统的集中能量调度难以解决分布式能源出力随机性的协调以及大量分布式数据的通讯压力。文章以分层多代理模型为控制结构,提出一种基于价格引导的分布式可再生能源协调策略。详细介绍了各Agent的协调模型,区域目标、价格的协调响应策略及区域安全约束条件,利用Agent的分布自治、全局协作实现主动配电网的能量平衡同时促进分布式可再生能源的消纳;协调策略关注电价调整对储能、柔性负荷响应能力的影响,以提高分布式可再生能源消纳。最后,通过指标量化分析策略的综合性能,对比传统时序模拟方法的评估结果,验证了所提方法的合理性、有效性。     

考虑碳排效益的含可再生能源柔性配电网自适应鲁棒优化运行策略

为了提高可再生能源的消纳水平、降低碳排放量、提高配电网的运行经济性,文章提出了一种考虑碳排效益的含可再生能源柔性配电网自适应两阶段鲁棒优化运行策略。首先,结合绿证-阶梯碳交易机制,考虑配电网运行成本与绿色能源交易成本,并基于风光出力的不确定性,建立了考虑最恶劣场景下的两阶段鲁棒优化运行模型,在此基础上,结合线性化手段将非线性模型转化成混合整数二阶锥规划;其次,利用自适应不确定算子合理调节系统的鲁棒性,采用高效的列与约束生成(Column and Constraint Generation, C&CG)算法进行求解;最后,在IEEE-33节点系统中进行算例分析。结果表明,所提策略不仅可以有效提高柔性配电网系统应对不确定性的能力,而且在实现系统经济性的同时兼顾了环保性,有助于柔性配电网多维协调发展。     

计及可靠性的含源配电网储能系统的优化配置北大核心CSCD

本工作研究了计及可靠性的含源配电网储能系统的优化配置问题。首先,提出了适用于含源配电网供电可靠率指标的计算方法,具体考虑了负荷时序、分布式光伏出力及储能系统运行特性。然后,基于上述计算方法,提出了计及可靠性的含源配电网储能系统的优化配置模型,综合考虑了配电网的可靠性和经济性指标,约束条件包括配电网潮流、系统功率平衡、光伏出力以及储能系统运行。最后,以17节点配电网为例,利用遗传算法对本研究模型进行求解,得到了含光伏配电系统中储能系统的最优安装位置和容量。并且,分析讨论了储能和分布式光伏同步配置、储能在系统侧集中配置等不同的安装方案以及子目标权重系数的设置对目标函数的影响。     

基于平抑风光出力波动的主动配电网优化调度

因风电、光伏光出力波动特性,并网运行将对主动配电网运行的稳定性造成影响。结合储能系统,将主动配电网中功率波动幅度大的风电、功率具有间歇特性的光伏搭建为风光储联合发电系统。通过改变柔性负荷边际效益增强其参与调度意愿,提高主动配电网消纳分布式可再生能源的能力及运行的稳定性。为提高粒子群算法的收敛性,利用模糊推理规则对学习因子动态调整。基于IEEE 30节点仿真算例,以系统日运行综合经济性为目标,使用模糊自适应粒子群算法寻优。算例仿真与分析验证了该文模型有效性。     

计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测控制

分布式电源出力和负荷不确定性造成主动配电网运行风险,影响其运行安全性和经济性。建立了计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测模型。结合不确定场景集和不同调节设备的动作特性,通过引入条件风险价值作为风险控制手段,构建了计及风险的两阶段随机优化模型,以降低运行成本分布中的“厚尾”风险。利用模型预测控制方法实现时序滚动优化,精细化协调控制,以减少可再生能源波动性以及负荷预测偏差给主动配电网经济运行带来的影响。最后,通过算例仿真分析,验证了所提方法在保证主动配电网安全运行的同时,进一步降低高额运行成本发生的概率,可实现主动配电网运行风险的有效、准确管控。     

考虑供热系统热储能特性的电-热综合系统随机优化调度模型研究

热电联产机组、热泵等装置的应用促进了电-热综合系统间的耦合关系,为风电的消纳提供了新途径。文章考虑了供热系统热储能动态特性,采用多场景法模拟风电出力不确定性,搭建了电-热综合能源系统随机优化调度模型。首先,针对供热管道传输时延动态特性,研究分析了其储热能力;其次,以电-热综合能源系统购能费用最低为目标函数,以热网约束、电网约束为约束条件,提出了综合系统能量最优化调度方案;最后,在IEEE33节点和6节点热网上进行算例分析,验证了模型的有效性。     

含可响应分布式电源的智慧能源配网多目标优化调度

分布式电源增加了配电网的灵活性,但同时也给配网调度带来一定挑战。文章针对含有可响应分布式电源的配网多目标优化调度进行研究。首先分析了居民智慧能源的特征以及居民用户、分布式电源、运行商三者的关系;然后考虑了分布式电源的不确定性,建立了风机和光伏的出力模型,从经济性、环保和配网可靠性角度建立了居民智慧能源配网多目标调度优化模型;针对配网负荷多样化的特点,提出了负荷因数模型,计及到多目标优化模型中;最后利用决策算法求解该模型,并在IEEE33节点系统中进行仿真,说明了所提模型和算法的有效性。     

一种考虑新能源出力相关性及不确定性的分布式发电规划策略

分布式可再生能源的大规模应用及并网给传统电网的规划及运行均带来了挑战及冲击。该文提出一种考虑新能源出力相关性及不确定性的分布式发电规划策略。该方法首先基于Cholesky分解同时获得满足风电出力分布及风电场出力相关性的新能源出力抽样方法。然后,考虑新能源出力的不确定性,提出一种基于新能源多场景出力的概率规划模型。随后,基于该模型规模庞大、约束非线性特点,提出一种基于节点有功变化的部分线损计算策略。最后,在IEEE 33节点测试系统上进行了测试,证明了该方法的有效性。     

基于主从博弈理论的综合能源系统优化运行方法

综合能源系统作为实现智慧能源的关键技术形式,其优化运行问题是一门重要课题。针对综合能源系统优化运行问题,考虑到系统多能互补协调,基于主从博弈理论进行建模。其中:主体博弈模型以多能互补协调计划为博弈策略,以综合能源系统综合运行成本最小化为博弈支付,计及多能互补协调约束等必要约束条件;从体博弈模型以各个形式能源子网的运行计划为博弈策略,以能源子网运行收益最大化为博弈支付,计及分布式供能设备运行约束等必要约束条件。分析得到主从博弈模型的纳什均衡,基于混沌粒子群算法设计模型求解流程。最后通过仿真算法表明,所建立的模型适用于综合能源系统优化运行方案制定,能够显著降低系统运行成本。     

考虑光伏波动的有源配电网分布式储能双目标优化规划北大核心CSCD

文章针对光伏不确定性出力的场景下合理高效求解分布式储能优化配置方案的问题,建立了基于误差场景模拟法的有源配电网分布式储能优化规划模型。基于节点电压综合灵敏度分析方法进行了储能布点优化,避免了储能选址问题的大规模求解;以配电网综合成本和电压波动总和最小为双目标,构建了分布式储能优化规划模型;采用基于ε-约束法对双目标优化模型进行求解,并计及主观权值修正进行了折中最优解的选取。通过误差场景模拟光伏出力偏离预测值的不确定波动,规避了光伏出力随机性对储能配置方案的影响。通过仿真算例验证了所提分布式储能优化规划方法的有效性与适用性。     

基于鲁棒模型预测控制的智慧社区分层级多时间尺度协调优化调度

文章提出了基于鲁棒模型预测控制的分层级多时间尺度协调优化调度策略。该策略针对具有双级结构的智慧社区能源系统,包括日前全局优化调度算法和日内微电网并网功率控制方法。日内全局优化调度算法以可再生能源出力最大化下的网络损耗最小为优化目标,将微电网视为一个功率可控的节点,通过二阶锥规划方法求解非凸非线性规划问题。日内微电网并网功率控制方法采用考虑有界随机扰动及机会约束的鲁棒模型预测控制,为加快粒子算法的寻优能力和处理机会约束,提出了适于在线滚动优化的改进粒子群算法。通过算例仿真验证了所提出的分层级多时间尺度协调控制策略的可行性和有效性。     

计及风险评估的含分布式发电并网的主动配电网规划方法

含分布式发电并网的主动配电网作为智能电网的发展方向,其规划方法是一门重要课题。文章针对包含风力发电、光伏发电、可控微电源和储能设备并网的主动配电网规划问题,计及系统运行风险评估建立其优化规划模型。以主动配电网内设备配置容量为优化控制变量,分别以系统综合规划成本最小、系统运行风险指标最低为子目标,将权重系数转化为单目标函数,建立计及系统运行风险评估的主动配电网多目标规划模型。最后通过仿真算例表明,由主动配电网规划模型规划得到的配电网兼顾了经济性和可靠性,而更适用于实际运行情况,能够在减少系统规划成本的前提下,充分降低运行风险指标。     

考虑可再生能源出力不确定性与碳排放成本的台区运行优化策略研究

随着电网公司市场化改革的进行,电力市场将逐渐吸引各类社会资本的投入。配电网下辖的台区和配电网本身将成为隶属于不同利益主体的竞争场所,形成相互竞争的博弈格局。与此同时,分布式可再生能源的高比例接入提升了配电网能源构成的清洁性,但其出力的不确定性也导致配电网调度运行风险进一步提升。为平抑分布式可再生能源出力的不确定性,将隶属于同一配电台区的“分布式可再生能源-分布式火电-储能-灵活性负荷”作为整体,以安全性和经济性为目标,由配电网运营商统一调控。首先,为协调配电网运营商和其下辖台区之间的利益关系,文章建立了由配电网运营商和其下辖的多个台区所构成的主从博弈模型,运用条件风险价值理论量化以风光为主的分布式可再生能源导致的不确定性风险;然后,为进一步考虑分布式火电的碳排放成本,实现分布式可再生能源与火电的灵活互补调控,将各台区主体在碳市场中的获利加入优化调度模型中,通过BP神经网络拟合,将主从博弈模型简化为单层模型,并运用粒子群算法进行求解;最后,通过算例讨论了不同可再生能源出力风险与碳价下各台区内不同种类分布式电源出力变化,进一步验证了该优化策略的有效性。     

考虑供电能力的电-气联合系统燃气电站优化配置

考虑到电-气联合系统中风能、太阳能等间歇性能源的输出功率皆为随机量,基于随机机会约束理论建立以电-气联合系统最大供电能力与燃气电站选址定容为目标的优化模型,计及配网主变和馈线N-1约束、天然气网管道流量供给约束、电-气互联节点功率约束、分布式电源出力等约束,引入考虑混沌扰动的嵌套粒子群算法对所建立的模型进行求解。结果表明所采用的算法寻优能力强,收敛速度快。在最大供电能力和燃气电站投资成本取不同权重时计算两者的最优解,得到的结果可验证所提出模型的准确性和可适用性。     

计及光伏的配电网多级无功联动协调优化

考虑到主动配电网具有多级管控的特点,建立了主动配电网综合无功多级优化模型。考虑到分布式光伏波动性对电网无功的冲击和本身具备的无功调节能力,建立计及光伏的配电网四级无功调节策略。一方面充分利用传统电容器无功补偿方式的补偿能力,一方面充分考虑光伏电站的无功和有功调节能力,建立综合考虑电网运行质量和DG运行情况的四级调压无功优化模型。基于改进的IEEE33节点算例进行了仿真,仿真结果表明：所提出的模型和策略充分利用了主动配电网内分散的调压资源,有效减少了电容器补偿装置动作次数,并改善了配电网电压水平。     

考虑新能源的梯级水电中长期调度策略研究

研究风光水中长期互补协调调度对探索风光的接入对水电运行的影响有重要意义。以流域Y下游两库五级梯级水电站及其周边的风光资源为例,建立了计及发电量最大化和时段最小出力最大化的双目标模型,在求解时将时段最小出力最大化目标转化为约束条件,在约束破坏时对目标函数加以惩罚,以达到简化求解的目的。最后通过分析互补协调调度的效果及风光对水库蓄泄水的影响提取了互补运行中梯级水电的调度策略,即互补运行中,水库群蓄水时期的调度策略以水资源最优化为原则,供水时期需重点关注,应根据风光总发电特性进行策略调整。