高比例新能源下考虑需求侧响应和智能软开关的配电网重构

提出了高比例新能源接入下考虑需求侧响应(DR)和智能软开关(SOP)的配电网重构策略.首先,构建了配电网重构下的DR和SOP模型;然后,综合考虑网损费用、弃风费用、弃光费用和开关费用,以社会利益最大化为优化目标,构建高比例新能源接入下多时段配电网重构模型;接着,通过大M法和二阶锥松弛将配电网重构模型转化为混合整数二阶锥...     

计及分布式电源接入的配电网重构

分布式电源的接入使得配电网重构需要考虑更多的安全因素。基于配电网支路潮流模型,建立以重构周期内网络有功损最低,以满足分布式电源接入下网络运行安全为约束的配电网重构。为有效求解该重构数学模型,利用凸松弛方法将原问题中二次项进行松弛,使之形成混合整数二阶锥规划形式,从而可利用YALMIP商业软件进行高效求解。最后,通过改进的IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,并与现有基于粒子群算法及启发式算法的配电网重构方法进行对比,结果表明基于凸优化技术的重构结果不仅能够有效避免算法陷于局部最优,而且稳定性好、计算效率高。     

考虑综合需求响应的配电网重构运行优化研究

重构运行优化决策灵活性是智能配电网的重要特征之一,随着配网侧多能源形式相互耦合的不断增强,以能量枢纽为代表的综合能源转换装置受到广泛关注.如何在配电网重构优化运行中考虑能量枢纽运行特性,为配电网与用户用能带来更多的灵活性与经济性等相关研究亟待开展.提出了一种考虑综合能源需求响应的配电网重构优化决策模型,将传统的电力用户...     

配电网重构的凸模型

推导出了配电网重构的混合整数二次规划模型、二次规划二次约束模型和二阶锥规划模型,并提出有连续凸松弛的AC潮流问题。所提各模型可由标准商业软件可靠、有效地解决最优性问题。在推导各模型的过程中,得到了放射性网络潮流的近似原始二次约束模型和二阶锥规划模型。     

考虑价格需求响应的主动配电网动态经济调度

随着分布式发电的渗透率提高,配电网会出现馈线过载、电压越限等问题,从而限制了分布式电源的接入。需求响应利用负荷侧可调控资源参与主动配电网调度可以促进大规模分布式电源消纳。本文将价格型需求响应引入现有主动配电网的多时段优化运行调度模型,构建了三相主动配电网有功-无功协调动态经济调度模型,并提出了基于混合整数二阶锥规划的模型求解方法。该模型可通过需求响应负荷调节,并协调与分布式电源、储能装置、无功补偿装置的动态优化运行,达到节能降损、保证馈线负载、电压不越限的目的,实现主动配电网全局能量管理优化。对扩展的IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,验证了所提出模型及算法的有效性和优越性。     

电动汽车接入下考虑需求响应与网络重构的供电能力动态评估

电动汽车接入配电网将会形成新的供电瓶颈,降低电网的供电能力。文章提出配电网动态供电能力评估指标体系,分别从时序动态行为和静态断面特征两个层面,以及系统级与元件级的不同角度对供电能力进行量化评估。在此基础上,以最大供电电量指标为目标函数,以网络重构和负荷需求响应为手段来引导新增负荷与电动汽车充电负荷的动态行为,构建了提升网络最大供电电量的供电能力评估模型。此外,通过二阶锥松弛、big-M法等技术对原评估模型进行非线性处理,从而转化为混合整数二阶锥规划问题,并采用商业求解软件CPLEX进行高效求解。最后,通过修改的IEEE 33节点系统算例验证了所提方法具有提高电网负荷均衡度与供电能力等优点。     

考虑电池储能老化和需求侧响应的交直流混合配电网动态重构方法

现有的电池储能模型一方面认为电池的充放电功率和效率为固定不变的,另一方面有关电池储能的充放电过程对循环老化的影响缺少考虑,这与电池单元本体的非线性等效电路模型相违背。因此,考虑电池储能的循环老化成本、需求侧响应,提出了交直流混合配电网动态重构方法。通过对实际电池储能的充放电功率的运行区域进行采样,在凸包络的采样点集合中将非理想状态下的电池储能模型重构为线性模型。在此基础上,分别建立了基于累积吞吐电量和放电深度的循环老化成本模型,构建了综合成本最小化的交直流混合配电网动态重构模型。并采用混合整数二阶锥规划方法求解。在改进的33节点算例上仿真验证了所提基于放电深度的循环老化成本模型的经济性,分析了交直流混合配电网重构方法经济性的影响因素。     

基于混合整数线性规划的含ZIP负荷有源配电网重构方法

随着分布式电源并网和负荷类型的日益复杂,传统配电网重构模型尚未考虑复杂的综合负荷模型。提出了考虑ZIP综合负荷模型的有源配电网混合整数线性规划方法。在辐射状配电网二阶锥潮流模型的基础上,通过线性回归法将ZIP负荷模型等效为ZP负荷模型,建立基于混合整数二阶锥规划的有源配电网重构模型。通过多面体近似将二阶锥约束进行线性化,建立基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型。在三个不同规模配电系统的仿真结果表明,基于混合整数线性规划的有源配电网重构模型精度与基于混合整数二阶锥规划的几乎相同,但优化效率提高了15%~30%,具有较高的优化精度和效率。     

计及网络重构的多变电站协同优化方法

随着配电网中分布式光伏渗透率的不断提高,研究配电网的主动控制策略对于提升配电网的光伏接纳能力以及优化电网运行具有重要意义。本文首先建立了基于支路潮流方程的单变电站日前优化调度模型,通过有载调压变压器、电容器组、分布式光伏和馈线开关的优化调度,实现单变电站的安全和经济运行。针对单变电站优化模型的非凸非线性问题,本文利用二阶锥松弛和线性化处理,将单变电站的优化模型转变为混合整数二阶锥松弛模型。本文进一步建立了通过联络线开关互联的多变电站站间边界耦合约束,并提出了多变电站协同优化策略。最后,以中国某地实际配电系统为例进行了算例分析,验证了所提方法的适应性和有效性。     

计及可靠性含M-V-U的配电网动态重构

大量新能源及新型负荷的接入,传统基于时间断面的配电网静态重构将难以适用于新型配电网络。提出了含电动汽车充电设施微电网(M-V-U)的新型配电网可靠性最优化方法。首先,建立了含电动汽车充电设施的微电网结构模型,并对其运营策略进行分析。选取了系统平均停电频率指标、系统供电不足率指标和系统有功网损指标,并建立各指标的满意度评价函数,使各指标量纲统一。在此基础上,建立了含M-V-U的配电网可靠性最优化模型,并在四种典型场景下对模型进行优化,仿真结果验证了文章所提方法及模型的有效性及正确性。     

兼顾供电可靠性和经济性的多目标网络重构

提出了基于隐含并行寻优思想的兼顾供电可靠性提高和网损降低的配电系统多目标网络重构算法。该算法采用了大规模配电系统三相潮流计算和可靠性评估方法,实现了配电系统可靠性与经济性水平的综合最优化。该算法具有不依赖于网络开关的初始状态,也不受初始联络开关的操作次序的影响,可以高效地求解系统的有效解,实现多目标综合优化的特点。算例结果表明,该算法是灵活和高效的。     

兼顾抗毁度的含风电配电网多目标重构

为了通过配电网重构提高供电可靠性,从网络保持连通性及抵御破坏能力的角度,引入网络抗毁度指标作为配电网重构的一个新目标函数。通过有权网络的边权值和节点位置重要度求解网络抗毁度,同时考虑风电出力的随机性和间歇性,对该指标进行修正。建立了兼顾抗毁度的含风电配电网多目标重构模型,并采用改进和声搜索算法来求解此模型。给出了多目标重构的帕累托最优解集,供决策者根据实际情况选择。通过对33节点系统的算例分析,验证了所提模型求解方法的有效性与合理性。     

高比例风电渗透下考虑长短期储能的源-储-输联合规划优化

目前,世界各国正处于清洁能源转型发展的关键时刻。未来,随着风电比例的增加,以功率调节为主的储能技术将难以满足高比例风电渗透下长时间尺度的系统需求,亟需统筹优化短时功率和长期能量的双重调节。在源-储-输联合规划模型的基础上,考虑长短期储能的相互配合,提出了以系统综合成本最小化为目标的优化模型。结合负荷数据刻画不同风速变化的极端场景,重点对比分析了不同风荷匹配类型下源-储-输的规划结果。算例结果表明,在新型电力系统的发展过程中,所提联合优化模型能提高电网整体的经济效益,对推动“双碳”目标的实现具有重要的意义。     

基于小生境技术的Pareto多目标配网重构

配电网重构可以提高配电网运行的安全性、经济性和供电质量,对于当前国内配电自动化系统建设和应用具有重要意义。该文提出一种基于小生境技术的多目标配电网最优重构遗传算法,将安全约束作为目标之一,得到Pareto最优解集,实现了真正意义上的多目标优化;提出了基于相似个体交叉和( 2 +2 )选择机制的小生境并行进化技术,改善了遗传算法的全局收敛可靠性和收敛速度。最后用算例说明了该方法的应用。     

基于改进生物地理学算法计及可靠性的配电网重构

配电网重构是一个多目标、多约束条件的非线性优化问题。在重构过程中,文章综合考虑了系统的经济性和可靠性因素。建立了Pareto多目标重构模型,并运用一种改进的生物地理学优化算法来处理配电网重构问题,避免了加权多目标优化算法解决此类问题而过分依赖个人主观经验的情况。另外,Pareto多目标数学模型的引入使算法更具有实际的工程意义。通过IEEE33节点系统的仿真结果验证了算法的可行性。     

基于时间分段的配电网络重构

在分析了只针对单个时间断面研究配电网络重构算法的不足的基础上,提出了基于时间分段的配电网络重构方法。利用负荷变化幅度对重构时间进行初步分段,并考虑重构中开关动作对配电网络造成的不利影响对其进行修正。同时,在比较目前研究的各种主流重构算法的基础上,根据配电网的运行特征对网络重构的遗传算法进行了改进。仿真算例表明,提出的这种基于时间分段的配电网络重构方法可以明显地减少重构后的网损,又不致增加操作费用,适于工程实际应用。     

考虑网络结构优化的含风电配电网多目标重构

为了提高配电网的供电可靠性,从网络自然连通性角度,引入网络抗毁性指标作为配电网重构的一个新目标函数。同时考虑风电出力的随机性与间歇性,根据风速区间及风速概率密度函数构建多个风电出力随机变量,以及对应概率。在此基础上,以开关状态为优化变量、风电出力为随机变量以及在置信水平下的网络损耗最小为另一个目标函数建立了基于机会约束规划的含风电的配电网多目标重构模型。应用改进蚁群算法,结合生成树策略保证蚂蚁路径满足网络辐射状网络拓扑约束,求解所建配网重构模型,并利用Pareto寻优得到最优解集。IEEE33节点和PGE69节点系统算例仿真结果验证了该模型和算法的有效性。     

计及电网运行特性的配电网动态重构

为了保证配电网重构工作更加实际有效,提出了一种兼顾经济性和电能质量的网络重构方法。首先提出系统运行性能指标——网络损耗和电压总偏移量,再利用归一化方法对多指标融合并形成配网运行综合性能指标,通过设定综合性能指标标准差,划分重构时段,该划分方法可以限制网络重构次数。结合配电网的特点对复杂结构进行简化处理,有效降低了遗传算法的寻优空间,在优化过程中采用自适应调整的交叉率和变异率,较好地提高了算法的性能。通过IEEE33节点系统的仿真分析,验证了该方法的有效性及正确性。