计及联络线簇潮流分布非均匀性的多目标输电网规划

为降低地区电网因电源及负荷分布不均匀对供电可靠性的客观影响,提高电网设备利用率,提出了计及联络线簇潮流分布非均匀性的多目标输电网规划方法。从区域角度考察负荷及电源分布的非均匀性,提出区域电源(负荷)划分方法;在分析各联络线簇权重的基础上,选择以联络线簇负载率的标准离差率作为衡量联络线簇潮流分布均匀性指标,表征各区域对外功率交换的差异程度;在同时考虑电网扩建成本和运行损耗的基础上,建立电网扩展规划的多目标优化模型,通过改进遗传算法实现多目标模型的优化求解。通过华东某地区输电网规划算例分析,说明了所述方法的可行性和有效性。     

基于自适应进化规划的电网多目标优化运行

人随机优化技术及生物进化机制角度出发,在常规进化规划算法的基础上,提出一种新颖的自适应进化规划算法,并首次将其应用于求解电力系统多目标优化运行问题。对优化模型、遗传操作等方面进行了更深一步的研究。数学算例及应用实例表明该算法十分有效,有广泛的应用价值。     

智能电网条件下的多目标输电网规划

为了解决智能电网条件下的多目标电网规划问题,在智能电网的基本框架下,用电网投资值衡量电网规划方案的经济性,用需求侧的缺电损失衡量方案的可靠性,用网络的可用输电能力衡量方案的灵活性,用系统的扩展因子衡量方案的适应性,用电网的低限值线路介数因子衡量方案的抗毁性。在此基础上,建立了基于余弦排序理论的多目标电网规划数学模型。引入熵理论确定各指标的权重系数,有效地摆脱了权重取值的主观性。在高维坐标系中,利用待评价方案与理想方案对应的指标有向线段和理想指标有向线段之间的夹角余弦值进行比较,得到综合效益最佳的优化决策方案,为未来智能电网规划建设进行有效的指导。算例分析验证了该方法的有效性和可行性。     

基于遗传算法的输电网优化规划方法在福建电网中的应用

介绍了基于遗传算法的输电网优化规划的模型、算法和软件。利用已开发的遗传算法输电网优化规划软件,分别对2020年福建500 kV电网及福州220 kV电网进行优化规划,给出规划结果并对结果进行分析。该软件得出的优化结果对于实际的电网规划有着重要的参考价值。最后,从工程应用角度,提出了对输电网优化规划算法、模型和软件的改进建议。     

计及过负荷风险的输电网多目标期望值规划

建立以方案总投资费用贴现值和平均网损功率期望值为目标函数的多目标动态电网规划的标准期望值模型。在应用随机变量的标准差对支路潮流过负荷风险进行控制的基础上,进一步提出了计入标准差的期望值规划模型。采用随机直流潮流实现了各随机变量的相关计算。采用SPEA (strength pareto evolutionary algorithm)对所提模型进行了求解,针对SPEA应用于动态电网规划问题中的种群初始化冗余问题和具体的进化操作实现2个环节进行了重点探讨。以18节点系统为算例验证了所提方法对过负荷风险评估和控制的效果。     

多目标优化改进遗传算法在电网规划中的应用

针对电网规划的多目标性,提出一种改进的多目标优化遗传算法。该算法利用多种群概念很好地完成了优化过程中的多目标归一问题,提高了优化速度,算法中的变权重因子使规划工作人员可以方便地将决策的侧重倾向加入到优化过程中,从而更好地符合实际需要。     

对电网规划和运行中一些新问题的初步探讨

９０年代以前，电力系统通常由国家统一管理，可以看做是一个整体。现在电力系统正经历着放松管制和重组，目的是引入竞争机制，提高电力生产效率，为用户提供价廉质优的电能及辅助服务，增加发展及运行活力，在这种新形势下，传统的电网规划和运行面临一些新问题，该文对电力系统进行商业化运营中出现的一些问题做了初步分析和探讨，有针对性地提出了加强电网建设的意见。     

考虑电网脆弱性的输电网扩展规划模型

基于电网脆弱性与均匀性理论,提出了电网全局结构与状态脆弱因子模型,用于衡量不同电网模型的脆弱程度。构建了综合考虑电网全局脆弱性、经济性与电网安全约束集的多目标电网规划模型。采用改进混沌交叉变异遗传算法进行优化得到最优规划方案。其中,针对多目标量纲不统一,权重不易定的问题,采用主成分析法对每代种群中个体进行综合评估,使评估结果更加客观可信。通过对Garver-6节点系统和Garver-18节点系统的仿真分析证明了所提模型的可行性和有效性。     

计及线路路径优化的空间电网规划

针对传统电网规划方法难于有效计及复杂路径及环境成本的问题,基于栅格化三维地图,以设备投资成本和运行费用综合最小为目标函数,考虑传统电网规划约束和线路路径优化约束,建立了考虑路径优化和变电站选址的空间电网规划模型。该模型是一个复杂的混合整数非线性规划模型,将其分解为考虑变电站选址的电网规划上层问题和线路路径优化下层问题,并提出适合求解该模型的遗传算法和动态规划法相结合的混合优化算法,该混合优化算法在采用遗传算法解决网架结构优化和变电站选址优化的同时,将动态规划法嵌入到遗传算法中,求解线路路径优化问题,为了提高计算效率,在遗传算法中引入了记忆体结构,IEEE Graver-6节点算例,IEEE 118节点算例和一个实际电网算例的结果验证了模型和算法的有效性。     

电网优化规划的遗传算法

遗传算法是近几年发展起来的一种全局优化算法，它将生物遗传学的一些机理应用于工程技术问题。文章将其应用于电网优化规划，算例表明它可以提供最优、次优若干个方案，供决策者选用。     

Multi-objective transmission expansion planning considering minimization of curtailed wind energy

This paper proposes a new multi-objective transmission expansion planning (TEP) in order to find optimum location of lines/transformers by considering intermittent nature of wind power and variable load structure. To reveal the benefit of wind power in the context of TEP, curtailed wind energy is considered as one of the objective functions besides the sum of the investment costs and penalty for energy not supplied (ENS). By this way, a trade-off between investment cost and curtailed wind energy is established using fuzzy satisfying approach while maintaining the adequacy of power system. The multi-objective nature of the proposed method is handled by using the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II combined with the DC-optimal power flow which is performed several times to obtain curtailed wind energy and ENS. The nature of load and wind power is incorporated into the methodology by using agglomerative hierarchical clustering to reduce computational effort. The proposed methodology is illustrated on the different configurations of modified IEEE-RTS 24 bus test system. Numerical case studies indicate the effectiveness of the proposed method for reduction of total investment cost in TEP of power systems with wind power integration.     

考虑连锁故障的输电网扩展规划方法

为提高电网抵御多重故障的能力,常在输电网规划中嵌入N-k安全网络约束.但该方式未考虑故障间关联性,致使故障场景数量庞大且部分场景与实际不符,可能导致规划方案投资冗余.在计及故障关联性的基础上,提出一种考虑连锁故障的输电网双层扩展规划模型.上层模型以线路投资、运行及切负荷成本之和最小为目标,考虑了故障链约束;下层模型以切负荷最小为目标,对上层模型得到的规划方案进行连锁故障校验.上下层模型以故障链约束为纽带,通过迭代添加新的约束,达到降低求解规模、加快算法收敛的目的 .以IEEE RTS-24系统为分析算例,仿真结果表明所提模型能够在抵御连锁故障的同时提升规划方案经济性.     

考虑负荷差异化需求响应的配电网多目标扩展规划

为应对不断增长的能源需求和环境污染,发展分布式电源(distributed generation,?DG)、需求侧响应(demand response,?DR)成为促进全球能源体系发展的重要举措。基于此,提出基于改进k-means聚类和最优特征集提取的用电行为画像方法,以实现针对用户差异化用电特征的需求响应方案界定。然后,构建考虑差异化需求响应方案的配电网扩展规划模型,在决策目标中添加年综合成本、DG利用率等优化目标,采用规格化法平面约束法(normalized normal constraint,?NNC)求解帕累托最优解集。最后,在IEEE33节点系统上验证了该需求响应方案界定方法和扩展规划模型的有效性。     

计及供能可靠性的电-气互联传输网络优化规划

现有电-气互联综合能源系统(IEGES)的传输网络规划仍侧重于考虑输电系统可靠性,对电-气双向联供的可靠性考虑不足;并且传统电、气子系统网络独立规划的模式将难以满足日益增长的综合负荷需求.针对上述问题,重点研究衡量IEGES供能可靠性,完善了以电为主的IEGES传输网络规划模型;将可靠性引入传输网络优化规划的目...     

考虑需求响应影响的含分布式电源的配电网多目标协调规划

分析了考虑需求响应影响的含分布式电源(DG)的配电网多目标协调规划问题,建立了以DG综合投资成本(包括DG安装及运行维护成本、购电综合成本、需求响应运行成本、网络损耗成本和环境效益)最小为目标的模型,综合考虑网络系统安全约束和需求响应运行约束条件,实现DG位置和容量的协调规划。利用自适应粒子群算法对IEEE33节点系统进行求解,算例结果表明,该模型能有效提高可再生能源的利用率,提升含DG的配电网规划的经济性。     

考虑N-1安全性的输电网络启发式扩展规划方法

在输电网规划中,数学优化方法尽管能得到数学上优化的解,但是不得不对各种约束进行简化构造出可计算的模型,特别是N-1检验条件无法直接列入模型,也不一定保证其最优解在实际工程中的实用价值。因此提出了一种考虑N-1安全性的输电网络启发式规划方法,该方法将启发式方法和N-1检验相结合,通过采用直流潮流模型对网络进行减线及加线分析,自动地变换网络拓扑结构,进行两步扩展后生成最终的规划网络。具有简单快速、直观的优点,最后通过一个算例进行验证,结果表明所提方法能够得到满足实际工程需要的电网规划方案。     

考虑N-1安全性的输电网络启发式扩展规划方法

在输电网规划中,数学优化方法尽管能得到数学上优化的解,但是不得不对各种约束进行简化构造出可计算的模型,特别是N-1检验条件无法直接列入模型,也不一定保证其最优解在实际工程中的实用价值.因此提出了一种考虑N-1安全性的输电网络启发式规划方法,该方法将启发式方法和N-1检验相结合,通过采用直流潮流模型对网络进行减线及加线分析,自动地变换网络拓扑结构,进行两步扩展后生成最终的规划网络.具有简单快速、直观的优点,最后通过一个算例进行验证,结果表明所提方法能够得到满足实际工程需要的电网规划方案.     

考虑传输能力的含分布式电源配电网扩展规划方法

为灵活性资源提供快速、及时调度的网架传输通道,在规划阶段充分考虑网架结构与分布式电源(DG)规划对配电网传输能力的影响,提出考虑网架通道传输能力的配电网扩展规划及DG选址定容双层优化方法.首先建立了线路负荷裕度指标和潮流均衡度指标用以评价配电网传输能力;其次分析了网架通道传输能力的影响因素,在此基础上构建了配电网扩展规划及DG选址定容双层优化模型,保证了规划方案具有良好的经济性和网架通道传输能力,利用嵌套的混合粒子群优化算法进行优化求解;最后将所提规划方法与只考虑经济性规划方法进行了算例验证.仿真结果表明,所提方法不仅没有增加经济费用,而且所得规划方案网架潮流更均衡,线路负荷裕度更高,传输能力更优.     

Pareto optimality-based multi-objective transmission planning considering transmission congestion

In the deregulated environment, transmission congestion is one major problem that needs to be handled in power system operation and network expansion planning. This paper aims to enhance the transmission system capability and have the congestion alleviated using the multi-objective transmission expansion planning (MOTEP) approach. A system congestion index called the congestion surplus is presented to measure the congestion degree of the transmission system. The proposed MOTEP approach optimizes three objectives simultaneously, namely the congestion surplus, investment cost and power outage cost. An improved strength Pareto evolutionary algorithm (SPEA) is adopted to solve the proposed model. A ranking method based on Euclidean distance is presented for decision-making in the Pareto-optimal set. The effectiveness of both the improved SPEA and the proposed multi-objective planning approach has been tested and proven on the 18-bus system and the 77-bus system, respectively.     

网源协调驱动下考虑网络转供能力的配电系统多目标双层近期规划

提高供电能力和对分布式电源(DG)的接纳是未来环网状配电网扩展规划的新目标。为此,通过引入安全距离这一配电网N-1安全评价指标,提出了一种考虑N-1安全和DG与网架协调的配电网多目标双层优化规划模型。该模型以改造线路、新增负荷接入位置和DG安装位置及容量为决策变量,计及了系统故障负荷的转供和不可控DG出力及负荷波动带来的不确定性。根据模型的特点,利用多场景技术将随机性问题转化为确定性问题,并采用正态边界交点和动态小生境差分进化算法组成的混合策略对模型加以求解。通过算例对比分析了是否考虑N-1安全和网源协调对规划结果的影响,仿真结果表明,所提规划模型能够在提高DG渗透率的同时,挖掘配电网的供电潜力和推迟线路改造;所得规划方案实现了配电网经济效益和安全水平的综合优化,更适用于负荷增长平缓和占地通道资源紧张的城市建成区配电网近期扩展规划。