模糊集对分析法应用于计及ATC的多目标电网规划

针对多目标电网规划,提出了基于模糊集对分析法的模型。综合考虑方案的经济性、可靠性和灵活性,使优化方案的综合效益达到最佳。经济性指投资费用,可靠性采用需求方的缺电成本衡量,灵活性首次引用可用输电能力(ATC)来量化。引入灵活性可提高优化方案对未来不确定环境的适应能力,避免不必要的补偿投资。模糊集对分析法对规划方案进行2次对立刻画,评价更加全面。算例证明了该方法的有效性。     

基于区间层次分析法和线性规划多属性决策输电网扩展优化

随着输电网扩展规划影响因素的增多,针对多目标规划遇到的问题,提出了"放松约束得到候选方案集,分解计算,再综合评分"多属性决策输电网扩展规划优化方法,构成多目标规划的框架.首先对候选方案的经济性、可靠性、运行费用、环境影响、灵活性进行计算并打分,根据决策者的偏好,利用区间层次分析法得到属性权重区间,建立以属性权重为约束条...     

协调可靠性与经济性的园区综合能源系统优化规划

为了确定可靠性与经济性协调的园区综合能源系统规划方案,本文提出了一种由分层经济性优化模型和可靠性校验模型组成的园区综合能源系统优化规划方法。分层经济性优化模型内层以园区年等值费用最小为目标,外层以全寿命周期成本为目标,优化选择设备配置方案;可靠性校验模型对经济优化后的方案进行可靠性校验,分析可靠性提升的边际成本,并提出相应的可靠性提升措施,反馈至经济性优化模型并给出改进方案。通过对优化模型和校验模型的循环迭代,得到可靠经济的园区综合能源系统规划方案。最后,以江苏某综合能源系统园区为实例,给出了其规划方案,验证了所提方法的有效性。     

计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法

近年来,故障指示器凭借其接入灵活性和经济性被广泛应用于配电网故障定位中。然而全覆盖式地故障指示器安装配置方案投资成本高,规划方案不精益。文中提出一种基于故障信息变量的配电网可靠性评估模型;进一步给出一种基于混合整数线性规划的可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法,将可靠性指标作为约束放入优化模型中,在满足可靠性要求的前提下降低故障指示器的投资维护成本。基于IEEE 53节点系统的算例仿真结果表明,所提方法兼顾了故障指示器布点的可靠性与经济性,可以精确获得不同可靠性要求下的布点方案。     

计及经济性和可靠性因素的区域综合能源系统双层协同优化配置

现有的区域综合能源系统优化配置方法在可靠性约束条件下求得经济性最优,容易产生过度投资或可靠性不足等问题,限制了配置方案的可选择性和实用性.为了解决上述问题,该文基于区域综合能源系统状态转移时序性模型,以经济性和可靠性作为优化目标,建立了区域综合能源系统规划与运行相结合的双层多目标优化配置模型.上层规划模型以系统年净成本和综合缺能率最小为目标,采用NSGA-II算法求取配置方案的Pareto最优解集;下层优化运行模型将上层模型确定的配置方案转换为线性约束条件,以系统切负荷量最低和运行经济性最优为目标实现系统的优化运行,采用序贯蒙特卡洛法对运行可靠性进行量化,并将运行成本和可靠性量化值反馈至上层模型.通过某区域综合能源微网系统进行算例验证,分析了不同配置方案经济性和可靠性之间的关系,并通过给出最优解集的方式实现了多目标优化方案的可选择性.     

考虑灵活性与经济性的可再生能源电力系统源网联合规划

传统经济性规划方法无法反映电力系统灵活性,难以满足高比例可再生能源电力系统的规划需求,为此,提出一种考虑灵活性与经济性的多目标源网联合规划方法。分析源荷两侧的灵活性需求,并从功率平衡与功率传输两方面实现电源灵活性与电网灵活性的定量评估。在此基础上,综合考虑电源、线路2种灵活性资源,建立兼顾灵活性和经济性的电力系统双层联合规划模型：上层是规划方案的多目标优化决策,实现源网灵活性和经济性的协同优化;下层是多场景运行模拟,对规划方案的灵活性与经济性进行定量评价。IEEE RTS-24节点系统与IEEE 118节点系统的算例结果表明,所提规划方法能够有效响应并平复可再生能源电源与负荷的不确定性功率波动,提高系统的灵活性以及对可再生能源的消纳能力。     

300MW供热机组给水泵驱动方式分析

对目前300 MW供热机组锅炉给水泵采用汽轮机和电动机的二种驱动方式的经济性进行综合分析,认为从机组运行经济性、安全可靠性、年运行维护费用、投资、主厂房布置的灵活性等各方面综合考虑,电动机驱动给水泵方案优于汽轮机驱动给水泵方案。     

基于改进协同演化算法的综合能源系统经济性与可靠性优化规划

随着多能流耦合程度的加深以及能源利用需求的多样化,综合能源系统(IES)对规划方案的经济性与可靠性提出了更高的要求.然而,经济性与可靠性之间存在相互制约的复杂关系,导致二者难以实现协调优化.为此,提出了一种基于改进协同演化算法的IES经济性与可靠性优化规划方法.在多场景经济性评估模型和基于马尔科夫链蒙特卡洛法的供能可靠性评估模型的基础上构建IES多目标优化规划模型;基于正交试验法计算决策变量对系统经济性与可靠性的影响因子,并建立经济性和可靠性演化子种群,进而提出一种基于改进协同演化算法的模型优化方法;结合某地区的实际数据开展算例仿真分析,仿真结果表明所提模型可以协调提升IES规划方案的经济性与可靠性.     

基于集对分析的柔性电网规划方法

文中引入集对分析理论处理电网规划中的不确定性因素,建立了基于集对分析和体现多目标的柔性电网规划模型：目标函数中采用集对分析法将电网规划的经济性和可靠性有机地结合起来,使优化方案的经济性和可靠性综合效益达到最佳;而在约束条件中允许一些线路在N－1情况下出现一定的有限量过负荷,以提高规划方案的经济性;先在相对确定条件下利用相对贴近度评判方案优劣程度,再利用相对不确定性信息对排序结果的稳定性进行定性和定量分析,给出排序稳定区域,并寻找其它可能的排序结果。算例分析表明该方法可行、有效,而且能为电网规划决策提供更多信息。     

电网规划方案经济评估方法研究

在提出引入动态经济评价方法———净现值法的基础上,综合考虑可靠性对电网经济性的影响,同时采用敏感性分析法寻找对经济性影响最大的不确定性因素。算例证实了文中提出的对电网规划方案的经济性评价方法的科学性和实用性。     

计及风险成本的输电网扩展规划

输电网扩展规划是一个非常复杂的非线性组合优化问题。在输电网扩展规划中既要满足一定的可靠性,也要考虑规划的经济性,如果过度追求网架的可靠性水平,则存在投资过大、不够经济的问题。由于电力系统行为具有随机性的特点,其发生事故的风险是客观存在的,通过投资可降低风险水平,但是不能够完全消除风险。提出一种考虑规划的潜在风险损失即风险成本的输电网扩展规划模型,使规划方案能综合考虑方案的经济性及风险水平,最后通过算例分析验证所提方法的合理性、可行性。     

基于改进Pareto最优算法的海上风电场多目标微观选址规划

为了在海上风电场初步规划时可以兼顾考虑风机尾流影响、集电系统的经济性和可靠性,用风机层数表征集电系统可靠性,以风电场尾流折减系数、海缆投资、风机层数为优化目标,建立海上风电场多目标微观选址规划模型,并通过改进Pareto多目标优化算法求解最优解集,最后应用层次分析法进行最终优化决策。以某海上风电场的风资源分布状况为实例,验证了风机尾流、连接海缆及风机层数之间的相互制约关系,在规划时应予以综合考虑,同时证明了模型和方法的可行性,改进Pareto最优算法可以求出均匀分布的备选方案,层次分析法可以根据不同要求选择出对应的最优方案。     

变电所主变压器规划台数的选择

从变压器自身运行的经济性，电网供电可靠性、容载比、供电灵活性、投资及节约用地等方面来看，１１０ＫＶ及以上变电所按３台或４台主变压器进行规划是必要的、合理的。不仅可以减少停电、限电几率，提高电网运行的经济性、灵活性和可靠性，而且可提高供电捏，减少占地面积。     

可靠性成本效益分析法在配电网开关配置方案优选中的应用

配电网中,通过开关设备的优化配置可有效提高节点和系统的可靠性。文章给出了开关投资费用、运行维修费用和停电损失费用的计算方法,进而计算各方案的综合总费用。应用成本效益分析法,以最小费用为目标评价开关配置方案的优劣,协调系统的可靠性和经济性,实现方案优选。应用成本效益分析法对宁夏回族自治区固原市某10kV中压配电网的12套开关配置方案进行评估,得出了最优方案,验证了该方法的工程实用性。     

计及灵活性供需平衡的储能优化配置

针对因新能源在电力系统中占比不断提升而带来的电力系统规划和运行过程均需提高供需灵活性的问题,提出了兼顾灵活性和经济性的电力系统储能配置方法。首先,在源荷两端灵活性需求分析的基础上,从电力电量平衡角度对系统灵活性进行了评估;然后,考虑风光出力的不确定性、相关性,利用Frank-Copula函数场景生成方法得到风光联合出力的典型场景;最后,建立了双层优化模型。在模型中,上层模型用于从储能投建经济性最优的角度制定储能的配置方案;下层运行优化模型用于从综合运行成本最优的角度制定优化调度方案。利用上、下层模型对方案进行不断迭代优化,最终得到兼顾经济性和灵活性的最优储能配置方案。以改进的IEEE-RTS24节点系统为算例进行验证,结果表明所提方法在求解储能配置容量方面具有较好的经济性和灵活性。     

电网供电可靠性与经济性综合评估研究

提高供电可靠性意味着巨额的投资。如何在有限资金下最大程度地提升供电可靠性指标、合理优化可靠性提升策略等问题成为电网可靠性发展面临的关键问题。建立了用户停电损失模型、可靠性评估预测模型、可靠性费用预测模型,并根据成本一效益分析法,以用户停电损失和可靠性费用之和为成本,以可靠性为效益,建立可靠性与经济性综合评估模型。可靠性与经济性综合评估协调了投资和可靠性的关系,并在此基础上制定科学合理的可靠性提升措施。     

计及抗灾能力和地区特点的配电网规划方案综合评估

配电网规划是城市总体规划的重要组成部分,对规划方案进行综合评估有利于提高决策水平和投资效益,现有研究成果较少将抗灾能力和地区特点等因素纳入配电网规划综合评估中。为此,提出了计及抗灾能力和地区特点的配电网规划方案综合评估方法。首先,结合现有研究成果,将抗灾变性纳入评估指标中,建立了包含安全性、可靠性、经济性、适应性、协调性和抗灾变性的配电网规划方案综合评估指标体系。其次,在层次分析法的基础上,进一步考虑了各地区经济发展、灾害分布和地理环境等因素对各项指标权重的影响,提出了考虑地区特点的综合评估方法。通过对某地区"十二五"配电网规划方案的实例分析,验证了该方法的有效性。     

计及配电网可靠性和运行经济性的电网侧储能优化配置

针对储能提升系统可靠性和降低运行经济性的问题,提出一种综合考虑配电网可靠性和运行经济性的两阶段储能优化配置方法。在单一主电源供电可靠性模型的基础上,分别建立含储能系统单点接入、多点接入结构下的供电可靠性模型：阶段1以储能系统单点接入拓扑下的模型为规划对象,建立多目标规划运行双层模型,上层以储能容量投资成本、系统安全成本、统一时间尺度下的运行成本之和最小为优化目标,下层以综合运行成本之和最小为优化目标,同时考虑网络损耗、电能质量、负荷波动这3种运行成本,应用Gurobi工具包求解得到储能的规划运行方案;阶段2考虑新增供电线缆改造后的储能多点接入拓扑下的模型,以可靠性提升效益最大为优化目标,得到新增线缆规划方案。以修改的IEEE 33节点系统为算例,从不同的场景验证所提方法的有效性,并分析不同的停电风险价格对规划结果的影响。     

基于可靠性均衡优化的含风电电网协调规划

集群开发、远距离外送的规模化风电开发对电力系统规划提出了新的挑战,串序开展电源和电网规划往往将新能源接入的矛盾积压到电网规划阶段,使得电网规划方案难以求解甚至得不到合理方案。为此,从可靠性均衡的角度,提出一种利用虚拟机组进行源网协调规划的方法。该方法针对风电大规模接入后的电网规划,在规划电网的同时对电源规划方案进行反馈及微调,以经济性最优为目标,均衡优化源、网可靠性,确定电源及电网的可靠性优化值,从而得到与电源协调优化的电网规划方案。该方法可以有效减少电网建设投资及电力系统整体投资,并校验电源、电网规划中可靠性均衡的协调性。通过原型系统和测试系统的仿真及分析,验证了所提方法的有效性。     

计及火电机组灵活性改造的电源扩展弱鲁棒规划

风电出力的不确定性给电力系统规划与优化运行带来较大挑战。对火电机组进行灵活性改造能有效提升电力系统的灵活性、促进风电的消纳。文中利用盒式约束与1-范数约束对不确定风电出力进行建模,考虑火电机组的灵活性改造技术优势和经济耗费,从电力系统价值整体提升的角度出发,建立了以投资费用与系统运行成本之和最小为优化目标的电源弱鲁棒优化规划模型。所提模型改善了传统鲁棒规划模型的保守度,提升了规划方案的经济性。以改进的IEEE-RTS24节点系统与区域电网实际系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了所提模型的鲁棒性与经济性。