含微网城市配电网的抗灾型多场景规划

提出了能够计及极端灾害情况下城市配电网安全供电的多场景规划模型,并在含微网配电系统规划中应用。给出了比传统规划更细致的抗灾型规划场景划分、负荷分级及计算停电损失费用的方法;建立了基于微网的城市配电网抗灾型规划模型及给出相应方法步骤,该模型能够同时计及传统规划最大负荷场景与灾害场景的供电可靠性与经济性。通过实例比较含微网抗灾型规划方案与传统规划方案的可靠性与经济性指标,说明当既考虑传统场景又考虑极端场景的情况下,该模型更具有效性和优越性。     

中压配网接线模式的GA-Pareto优选模型

10 kV中压接线模式的选择受负荷密度、投资、可靠性等因素影响,是配电网规划与改造的关键。在不同负荷密度条件下,根据接线单元的供电能力确定所需数量。考虑多种因素对接线模式的投资成本和可靠性影响,结合用户停电损失综合函数,将可靠性与经济性进行属性转化。为了得到Pareto最优解,以影响接线模式的经济性、可靠性的线路参数建立初始种群,采用遗传算法(GA),以供电总成本最低为目标,获得任意负荷密度下的Pareto最优解集,从而建立中压接线模式的GA-Pareto优选模型。该理论已应用于中部某城市,为该市配电网建设提供理论依据。     

基于可靠性显式表达的交直流混合配电网规划方法

为了克服基于启发式优化算法难以得到交直流混合配电网规划模型最优规划方案的缺点,同时在规划时更好地兼顾交直流混合配电网的经济性与可靠性,文中基于改进的配电网可靠性显式表达方法和线性潮流约束,提出了计及可靠性成本的中压交直流混合配电网的混合整数线性规划模型。所提模型以最小化投资建设成本、运营成本、可靠性成本为目标,对配电网中的节点建设类型以及待规划支路进行规划求解。然后,将得到的交直流混合规划方案与交流规划方案和直流规划方案进行了比较。最后,分析了换流器故障率对交直流混合配电网规划结果的影响。     

基于LCC和改进粒子群算法的配电网多阶段网架规划优化

市场环境下,配电网规划方案全寿命周期经济性变得越来越重要。基于设备全寿命周期成本建立了配电网多阶段网架及开关布置规划新模型,模型同时考虑了规划方案初始投资、运行维护成本、停电成本、报废成本;在满足各阶段负荷发展需求的条件下,以规划项目全寿命周期经济性最优为目标函数确定不同支路的建设时间;建立了配电网停电成本计算模型,该模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响。提出一种将均值聚类与随机粒子群算法相结合的改进离散粒子群算法对上述模型进行求解,该算法克服了基本粒子群算法的"早熟"问题。该规划方法使得规划方案不仅满足全寿命周期经济性最优,而且兼顾一定的可靠性水平。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

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.     

综合考虑经济性和可靠性的配电网接线模式分析

针对目前配电网规划中无法同时保证经济性与可靠性的问题,提出了一种配电网接线模式综合分析方法。该方法通过缺电成本将可靠性指标转化成经济性指标,构建了一种同时考虑经济性和可靠性的综合指标。基于目前我国配电网普遍采用的各类接线模式,建立几种典型配电网接线模式的供电模型,通过经济性指标、可靠性指标和综合指标分析得到最优接线模式。     

基于关联学习的配电网多年投资规划模型

为保障配电网可靠性投资效益的最大化,研究配电网精确投资规划技术尤为重要。当前大部分的配电网投资规划研究主要是在计及完备潮流方程与网络安全约束的基础上建立模型,在面对大量投资措施决策时,上述模型在计算量与收敛性方面都面临挑战。针对上述模型的问题,提出了一种基于投资措施与配电网可靠性关联学习的配电网多年投资规划模型,采用两者关联性取代复杂的潮流与网络安全约束,进而计算每种投资措施对可靠性指标的提升效果,考虑投资措施的多年约束,获得最优方案组合,并通过实际电网对所提投资规划模型的有效性进行验证。     

基于混合整数非线性方法的配网可靠性规划北大核心CSCD

为寻求配网改造方案可靠性与经济性之间的平衡,提出了一种基于混合整数非线性规划的辐射型配电网可靠性规划方法。首先,选取了可靠性和经济性评估指标用于对配网改造方案可靠性和经济性进行评估分析。然后,以多目标的方式兼顾了可靠性与经济性的需求,构建基于混合整数非线性规划的多目标加权优化模型,在考虑配网技术约束和可靠性指标约束条件下得到Pareto曲线,采用模糊满意决策方法根据可靠性期望水平和配网改造预算选择合适的配网可靠性改造方案。最后通过33节点测试系统对所提方法进行测试,结果表明所提方法能在满足可靠性期望水平前提下帮助供电公司选择经济最优的可靠性改造方案。     

考虑可靠性收益的配电网智能软开关规划方法

智能软开关(SOP)具有较强的潮流控制能力,在配电网正常运行场景下和故障环境中均能有效发挥作用,在规划层面应兼顾其对于配电网供电可靠性与运行经济性提升所带来的综合收益。文中综合考虑了SOP接入对配电网供电可靠性和运行经济性的影响,建立了智能软开关规划模型;采用快速搜索和发现密度峰聚类方法对年负荷数据进行聚类,生成配电网典型运行场景以计算其对运行经济性的提升收益;采用基于关联约束的支路故障率计算方法,考虑线路电流负载率、节点电压以及线路长度对支路故障率的影响,生成动态预想故障集以计算供电可靠性收益;采用模拟退火与二阶锥规划相结合的混合算法对上述规划模型进行求解,最后,在PGE 69节点算例上验证了所提规划模型的有效性。结果表明,面向配电网可靠性与经济性的SOP规划方法能够有效降低配电网综合成本,实现投资效益的最大化。     

考虑风电预测误差相关性的负荷恢复鲁棒优化

为应对负荷恢复过程中源荷双重不确定性,建立了负荷恢复鲁棒优化模型。应用近似线性化潮流方法对模型进行线性化处理,并基于解耦思想将原模型分解为预测场景下的方案优化主问题和误差场景下的方案校核子问题。主问题以预测场景下加权负荷恢复量最大化为目标函数,进行风电接入和负荷恢复方案最优决策;基于主问题的决策结果,子问题引入松弛变量,构建计及预测误差不确定性的max-min双层方案可行性校核优化模型,并以可调盒式集合刻画负荷预测误差,以线性多面体集合描述具有相关性的风电预测误差。在求解过程中,利用线性优化强对偶理论将max-min结构的子问题对偶转化,并引入大M法线性化所得对偶模型,然后采用列与约束生成算法进行主、子问题高效迭代求解。算例结果验证鲁棒优化模型和迭代求解方法的有效性和可行性。     

基于决策支持系统的配电网优化规划

开发了基于决策支持系统的配网优化规划软件包, 具有系统规划、方案分析、方案决策、方案绘图和数据库管理系统等功能。静态规划建立了混合整数规划模型, 利用基于线性规划换基运算的支路交换法有效地求解该模型。动态规划, 采用临界可行匹配算法和伪动态匹配法在全临界匹配空间找到最优化动态决策。采用支路自动分解、最优乘子的快速分解法潮流计算, 收敛性好、速度快、占内存少。算例说明该软件包适用于大规模配电网规划, 使用方便灵活     

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。     

考虑负荷不确定性与差异化需求的配电网网架结构混合多属性评价优选模型

传统配电网网架结构选择以定性决策为主,受人为因素影响大,决策繁琐。提出了一种考虑负荷不确定性与差异化需求的混合多属性评价优选模型。从拓扑结构、可靠性、经济性3个方面建立多属性评价指标体系,基于集对分析的混合多属性评价方法在评价过程中量化负荷不确定性,在此基础上进一步利用熵权法得到各指标客观权重及由指标权重表征的各网架性能;引入K-means聚类算法及模糊层次分析法建立多专家决策加权的需求方案静态获取模型,得到差异化需求方案以及指标主观权重;利用基于主客观权重及模糊熵的多属性关联关系分析模型,计算差异化需求方案与各备选网架的关联程度,最终建立考虑负荷不确定性与差异化需求的混合多属性评价优选模型。以多个地区的配电网规划为研究对象,利用所提出的混合多属性评价优选模型,分析了不同地区差异化需求下所适合建设的最优网架,验证了所提模型的有效性。     

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...     

基于HSA-FNSA混合算法的配电网群故障恢复多目标优化决策

为快速获得系统故障后配电网群故障恢复优化方案,提出了一种基于启发式搜索-快速非支配排序混合算法（HSA-FNSA）的配电网群故障恢复多目标优化决策方法。首先,建立了配电网群故障前后的拓扑模型及故障类型的图论描述,并采用HSA算法获得故障恢复方案集;随后利用分层前推回代法求解配电网潮流以获得运行参数;进一步建立考虑配电网韧性、网损、电压不平衡量和开关操作次数的故障恢复多目标优化决策模型;引入FNSA算法获得帕累托非劣解集并确定终选方案。通过IEEE三馈线算例验证了所提方法在求解配电网群多类型故障恢复的可行性和优越性。     

基于博弈论的配电网中多级微电网优化配置分析

随着分布式发电和微电网技术的发展,未来配电网中将分布着多种规模不同的微电网系统,投资主体也将呈现多样化趋势,为配电网规划设计带来巨大挑战。文中探讨了配电网中的多级微电网结构,选取用户、以能源服务公司为代表的投资开发商和电力公司为参与者,分析了不同投资主体的利益关系,综合考虑分布式电源投资费用、购售电费用、补贴、环保收益、供电可靠性收益等因素,建立了基于不同投资主体的经济模型。结合博弈分析方法,提出了一种基于博弈论的配电网中多级微电网优化配置模型。从经济性角度,以光蓄微电网为例,探讨分析了竞争博弈模式下不同投资主体的优化配置方案,为未来配电网中微电网的设计和建设提供了参考。     

考虑经济性可靠性的输电网二层规划模型及混合算法

建立考虑经济性可靠性的输电网确定性二层线性规划模型,将可靠性问题以约束加入到经济性规划问题中,改变了传统输电网规划建模方式,实现规划方案在高可靠性条件下的经济性最优。模型上层规划目标采用线路建设成本最小,约束为待架线路数目约束;下层规划目标为切负荷最小,约束为常规运行约束,且严格满足N-1安全约束,实现最优规划方案的N-1安全运行要求。提出采用改进小生境遗传算法(improved niche genetic algorithm,INGA)和原始-对偶内点法(prime-dual interior point method,PDIPM)相结合的混合算法,并对上述模型进行求解,利用小生境遗传算法处理上层规划的整数变量,进行全局寻优;对下层规划采用原始-对偶内点算法进行快速求解,提高算法速度和收敛性。18节点系统和46节点系统的结果表明该模型和算法是有效的。     

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。     

考虑综合能源站柔性调控作用的城市配电网多阶段规划方法

随着城市经济发展与终端用能电气化的普及,以制冷用电为首的电负荷需求持续增加且峰谷差情况愈发严重化,导致现有配电网运行负担逐渐加重。在此背景下,将综合能源站(IES)作为多能流耦合节点,在配电网中引入多能协调互补及蓄能移峰功能,计及多个阶段负荷发展及多类型负荷特征,提出在IES柔性调控作用下的配电网多阶段规划方法。基于IES能流结构及其运行机制,分别在不同气候类型地区负荷模拟场景下,以总规划期内投资与运行经济性最优为目标,建立由线路、变电站和IES构成决策对象的配电网双层多阶段规划模型,规划与运行层模型通过决策变量关联达成一体化协同求解。通过修改后的IEEE 33节点配电系统对所提方法的有效性进行校验,并进一步将所提方法应用于某地实际152节点配电系统,分析不同负荷特征下配电网规划运行效益、负荷峰谷差调节效果及IES运行状况,得出计及IES的城市配电网规划方法的实用性结论。