面向弹性提升的智能配电网远动开关优化配置模型

信息物理系统的深度融合为配电网动态、远程控制提供了技术支持.远动开关(RCS)可以在配电网遭受极端事件攻击后隔离故障,缩小故障区范围,参与网络重构恢复负荷.提出了RCS的鲁棒优化配置模型,在规划阶段完成配置RCS,以实现遭受极端事件后配电网失负荷损失最小化.基于防御-攻击-防御(DAD)框架,在第1层,规划人员确定RC...     

考虑源-荷不确定性的水风柴微电网优化配置

水、风资源和负荷不确定性影响微电网配置方案的经济性和鲁棒性。文中提出一种考虑源-荷不确定性的并网型水/风/柴微电网双层优化规划模型。上层优化为微电网电源容量优化配置模型;下层优化为考虑了小水电、小风电及负荷功率不确定性的微电网优化运行模型,并利用Seng-Cheol Kang提出的鲁棒线性优化理论(SCK型鲁棒线性优化)将不确定性模型转化为确定性模型。然后,结合含精英策略的快速非支配性排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和混合整数线性规划(MILP)求解微电网的多目标优化配置问题。最后,以韶关地区某实际配电系统为例进行仿真验证,结果表明该模型不仅提高了微电网的鲁棒性,而且保证了配置方案的经济性及供电可靠性。     

考虑移动应急电源配置的微电网顺序恢复方法

自然灾害引发配电网停电后,利用配网中分布式电源构建微电网实现重要负荷的顺序恢复,是提升配电网弹性的重要手段。现有研究主要利用配网中存在的小型燃机、可再生能源和储能等固定式电源构建微电网,并优化微网中节点的恢复顺序。随着配网中移动应急电源数量的增加,充分利用移动应急电源可以进一步提升配电网弹性。为此,该文提出了考虑移动应急电源优化配置的灾后微电网顺序恢复方法。首先,以重要负荷恢复量最大为优化目标,建立了考虑应急电源配置、区域划分、恢复路径及供电顺序协同优化的配电网灾后顺序恢复模型。由于该模型是非线性规划问题,进一步对模型进行线性化处理,将其转化为混合整数线性规划问题进行快速求解。最后。采用IEEE37节点配电系统,对所提方法的有效性进行了验证。     

面向配电网弹性提升的智能软开关鲁棒优化

研究了自然灾害场景下提升配电网弹性的智能软开关(SNOP)优化配置问题。综合考虑SNOP的功能特性与运行边界,建立了面向配电网弹性提升的SNOP配置三层防御-攻击-防御优化模型,并提出了求解该模型的两阶段鲁棒优化方法——列约束生成(CCG)算法。以IEEE 33节点为例,对所述模型和求解算法进行验证,结果表明所得的SNOP优化配置与运行方案可显著提升灾害场景下的配电网弹性,降低供电负荷损失量。     

基于主从博弈的微电网群多阶段鲁棒优化规划

针对微电网群作为市场主体接入配电网引起的利益冲突问题,提出一种微电网群多阶段鲁棒优化规划方法.基于主从博弈理论建立配电网与微电网群的双层规划数学模型:上层为配电网优化运行模型,以降低运行成本并提升电压水平为目标;下层为微电网群优化规划模型,解决微电网群内电源的容量配置问题.考虑到负荷增长的不确定性,在模型中增加鲁棒优化...     

考虑可控负荷影响的主动配电系统分布式电源优化配置

在常规的配电网分布式电源优化配置基础上,结合主动配电系统特点,考虑可控负荷的影响,建立了分布式电源双层优化配置模型。上层模型用于求解接入主动配电系统的分布式电源最优位置和容量;下层模型用于求解各时段最优的可控分布式电源出力和可控负荷大小,并利用鲁棒优化理论,采用盒式不确定集合表征风力发电、光伏发电等不可控分布式电源出力的不确定性。利用该模型,可以在求解分布式电源优化配置问题的同时考虑运行调度的因素,从某种程度上实现主动配电系统电源规划与运行的统筹。最后采用蝙蝠算法求解双层优化模型。通过对IEEE 33节点配电系统进行算例分析,并与遗传算法、粒子群优化算法进行对比,验证了所提模型的合理性以及蝙蝠算法的适用性和较强的全局寻优能力。     

低碳背景下基于自适应鲁棒优化的含源配电系统规划方法

提出了一种低碳背景下基于自适应鲁棒优化的含源配电系统规划方法,该方法建立了考虑碳排放约束的近似混合整数线性模型,对电容器组和分布式可再生能源选址定容、过载线路的导线更换和电压调节器进行综合配置;考虑到负荷和分布式可再生能源输出功率的不确定性,采用了自适应鲁棒优化法将不确定模型重塑为3层问题;将3层模型重构为主、子问题双层模型,并采用列和约束生成算法求解该模型。算例采用135节点配电系统在不同情况下进行了研究,以评估所提方法的性能。结果表明,所提模型与方法有利于提高配电系统规划效率,并降低碳排放。     

基于改进ECA算法的分布式微电网系统的经济优化调度研究

<正>考虑分布式能源输出功率的不确定性给微电网系统的经济调度造成的巨大压力,结合鲁棒优化原理将传统微网系统经济调度模型中的随机因子进行相应处理,建立了含分布式能源系统的微网经济调度的鲁棒优化调度模型。该模型能够实现微电网系统对各电源的动态优化调度,降低了微网系统安全稳定运行的经济成本。     

考虑多重不确定性因素的分布式电源鲁棒规划方法研究

随着不确定性的分布式电源大量接入配电网,配电网中日益增加的多重不确定性因素给其规划带来了新的挑战。面向配电网分布式电源的选址定容问题,考虑了负荷和风速的不确定性以及它们之间的相关性,提出了考虑多重不确定性因素的配电网鲁棒规划方法。首先基于全寿命周期成本和鲁棒优化的思想,构建考虑多重不确定性因素的双层鲁棒规划模型;然后对下层鲁棒优化模型进行对偶变换,通过最坏场景对上层规划方案进行安全约束校验;最后利用拉丁超立方采样和Cholesky分解对风速和负荷的不确定性相关性进行处理,从而寻求多重不确定性因素下的最坏场景。     

与需求响应联合优化的联网型微电网储能容量随机规划

针对含分布式电源、需求响应资源的联网型微电网,提出一种与微电网内多类型需求响应资源联合优化运行的储能系统容量配置优化规划模型。模型以微电网用能成本与储能设备年投资成本之和最小为目标函数,考虑需求响应资源可柔性调节区间、储能设备的荷电状态、微电网与主网间变电容量等约束条件,并计及分布式电源出力的不确定性影响,建立储能容量随机优化规划模型,利用混合整数线性规划算法求解。对某实例微电网仿真分析优化配置储能容量对提高微电网运行和规划的经济性的影响,结果表明模型可实现微电网储能系统最佳容量配置决策,同时优化需求响应资源和储能系统的运行策略。     

Load variation impact on allowable output power of distributed generator with loss consideration

As more renewable energy is being utilized, the number of distributed generators (DGs) is continuously increasing. In general, DGs provide considerable benefits from both economic and engineering aspects. Determination of the appropriate DG capacity is generally performed under certain operating conditions. However, the system demand varies with the time of the day. Therefore, appropriate DG output power, taking into account distribution feeder loss reduction, also changes over time. This paper investigates the impact of load variation on determining the appropriate DG output power for feeder loss reduction purposes. The branch current decomposition loss allocation based method is further developed to determine an appropriate DG output power taking into account customer load profiles. It is anticipated that the proposed method would help planning engineers to determine the suitable DG power output to be fed into their systems in a short period of time. The obtained results also show that the feeder loss can be managed effectively with appropriate output power of the DG. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

考虑DG接入影响配电网经济运行时间的线损分摊模型

每一区域配电网都有使其网损达到最小值的经济运行区间,而分布式电源(DG)的接入会影响配电网的运行状况,有可能使配电网偏离或进入经济运行区间。为了维持配电网的经济运转,文中提出了一种考虑DG接入影响配电网经济运行时间的线损分摊方法。首先,基于等值电阻法计算配电网线损,以配电网线损最小为目标,引入配电网经济运行时间的概念,进而计算得到DG接入前后该时段配电网所处的负载区间;其次,通过分析DG接入前后配电网负载区间发生变化的原因,形成不同的DG并网运行场景;然后,在潮流追踪分摊网损的基础上,为不同运行场景下的DG分别设置不同的奖惩系数,修正DG线损分摊量;最后,以某地区实际运行的线路为例进行计算分析,并与潮流追踪算法计算的结果比较,验证所提方法的正确性和有效性。     

基于概率潮流的风电分布式电源优化配置

由于风电机组输出功率的随机波动性,使得基于风电机组的分布式电源并网后,给配电系统的结构和运行带来巨大变化,影响系统的安全性和可靠性。在含分布式电源的配电网系统规划中,对分布式电源进行合理选择和配置是发挥最大效益的关键。采用Weibull分布来描述风速的随机变化,并计及风电机组强迫停机率的影响,结合功率曲线,建立风力发电的概率分析模型。通过Cornish-Fisher级数交流概率潮流计算方法,分析风电和负荷的随机波动对含分布式电源配电系统的影响,利用混合整数非线性规划方法,确定风电系统的最佳接入点和注入容量使得系统有功网损最小。     

Impacts of distributed generations on power system transient and voltage stability

Distributed generation (DG) units, based on their interfacing technology are divided into synchronous generator interfaced DGs, asynchronous generator interfaced DGs and inverter interfaced DGs. In this paper, the transient and voltage stability of power system with high penetration levels of the different DGs are investigated. It is assumed that all future load growth is met by adding the power generation of DGs and thus, the supplied power of main synchronous generators and load flow in transmission lines remain constant. With each penetration level of DGs, the performance of power system is studied and results are compared with the performance of power system without any DG. Simulation results will be provided in order to show the feasibility and effectiveness of our studies.     

计及多类型需求响应资源的配电网分布式电源优化配置

近年来主动配电网运行中分布式电源与需求响应资源所占比重越来越大。为了充分利用配电网资源,主要研究间歇性分布式电源（DG）与配电网中多类型需求响应资源（DR）的协同规划。通过建立基于机会约束规划方法的双层优化模型,根据2种资源的出力特性,求解间歇性DG和DR的最优综合配置方案。最后通过在IEEE 34节点配电系统仿真得到灵活DR互动效果对DG配置的影响。仿真得出,DR资源调度可以在配网运行中可以改善弃风、切负荷、电压越限,从而提高了配网中DG接入能力;在峰谷差较大、电压越限、线路阻塞等不同应用场景下DR布局也会不同。所提模型为大规模需求响应资源参与配电网规划奠定了基础。     

基于交替方向乘子法的电力系统分散式经济调度

现代电力系统中分布式电源特性各异,数量越来越多且接入具有分散特点,传统的集中式经济调度方法将面临计算负担大、通信复杂以及灵活性不足等限制。鉴于此,文中综合考虑了风电功率波动特性和分布式电源的动态模型及其综合发电成本,提出了一种基于交替方向乘子法的电力系统分散式经济调度方法。该方法在每次迭代过程中仅需收集系统净负荷及分布式电源平均有功功率,即可实现每台分布式电源有功功率最优值的分散式独立求解。最后,利用MATLAB/Simulink搭建了含有多个分布式电源的配电网系统,在风电功率波动和负荷实时变化的情况下对所提方法进行测试,通过与传统集中式经济调度方法的比较验证了所提分散式经济调度方法的准确性和有效性。     

Allocation of distributed generation using proposed DMSP approach based on utility and customers aspects under deregulated environment

Many methods were proposed in the literature for finding best allocations for DG placement considering various objectives. Sometimes, it becomes cumbersome task for system planners to select the objective for DG allocation based on utility and customer point of view. For this purpose, a set of optimization functions and sensitivity factors have been developed for allocation of DGs in the system. The optimization method consists of maximizing loadability, minimizing losses and cost while satisfying power system constraints. The sensitivity factor comprises voltage performance index and loss sensitivity factor for DG allocation. A decision made by system planner (DMSP) approach has been proposed to decide the allocation of DGs in the system based on utilities and customer demand. For this purpose, first DG locations have been planned in the system based on various objectives. Then, suitable objective has been decided from utility and customer necessities by DMSP. Having these in order, DMSP and analytic hierarchy process (AHP) has been used to make a decision over getting the appropriate locations for DGs placement in the system. A combined suitable option for DG allocations with equal weightage to the various objectives has also been studied in this work.     

考虑电能质量的分布式电源优化配置

针对大量电力电子设备投入电网造成严重电能质量问题的现状,提出考虑谐波畸变和电压暂降损失的分布式电源(Distributed Generator,DG)优化配置方法。该方法以DG配置成本、有功损耗、电压暂降损失最小为目标函数,并在满足配网潮流等式和不等式约束的基础上增加谐波畸变限值的约束条件,建立多目标优化模型,最后采用非劣排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-II)求得最优配置方案。通过IEEE 33节点配电网络对此配置算法进行仿真验证,结果证明该方法得到的DG配置方案可有效降低谐波畸变率、暂降损失及网络损耗。     

以低碳为目标的分布式发电选址定容方法研究

针对分布式电源选址定容中新能源发电容量的受限问题,提出了分布式电源的两轮规划方法,即首先对新能源发电进行选址定容,然后在此基础上优化配置其他类型的分布式电源。在考虑系统运行费用最低、电压质量最好的基础上,创新地加入了系统等效碳排放量最小这一节能目标,并将目标函数设为规划前后成本和收益之差,直观反映了配电网的经济效益。采用改进的自适应惯性权重粒子群算法,对IEEE33节点标准算例进行求解,最终给出了该网络的最优DG配置方案,分别以图、表的形式表明各种分布式电源的接入节点和接入容量,其中光伏发电占到了分布式电源总量的60%,结果分析表明网损、电压和碳排放指标均有较大改观。     

考虑联络线转供及孤岛划分的配电网风险评估

基于风险评估理论和N-1安全准则,针对含分布式电源的配电系统故障及其供电恢复情况,提出负荷点损失风险指标、线路过负荷风险指标及其综合风险指标评估系统的风险程度,通过统计分析找到系统脆弱节点及线路。基于启发式算法,提出优先联络线转供、然后通过分布式电源孤岛划分相互配合的故障恢复策略,并从最大限度地降低系统负荷点损失风险的角度讨论了分布式电源的入网位置。以IEEE 33节点配电系统为例,验证了所提评估指标能反映含分布式电源配电网的风险程度,所提故障恢复策略及分布式电源入网位置方案能有效降低系统风险。