基于内点法-退火因子法的主动配电网无功优化

大规模分布式电源(distributed generation,DG)接入主动配电网对配电网的潮流、节点电压和网络损耗有很大的影响。在主动配电网(active distribution network,ADN)中,具有一定的无功调节能力。本文研究了风力发电、光伏发电和其他DG的有功功率与无功功率的关系,结合传统的电压调节方法,对有源配电网的潮流进行了优化。根据DG的有功功率预测,动态调整DG的无功出力,以保持局部电压稳定,实现最优分配。目标函数由总网络损耗和离散变量罚函数构成,以电压无功调节能力为约束条件,将配电网无功优化问题建立为一个混合整数优化问题;采用内点法和罚函数法相结合的方法处理离散变量,在目标函数中引入连续可微改进的高斯罚函数,在高斯罚函数加入模拟退火因子,使目标函数跳出局部最优而获得全局最优,并将混合整数优化问题转化为连续问题求解。以光伏发电和风力发电为例,说明无功优化可以减少网络损耗,有效改善配电网的性能。     

计及功率损耗的分布式光伏-储能系统出力优化及容量配置方法

分布式光伏与储能(PV-BES)接入配电网可将不可控的光伏电源转化为可控电源,进而减小功率损耗并提高电压水平与稳定性。文章建立了以功率损耗变化率为判据的含有功、无功损耗的PV-BES系统出力优化模型;基于遗传算法对模型求解,在配电网不同负荷水平下对PV-BES系统出力进行优化;考虑成本经济性对光伏、储能系统容量进行配置。基于IEEE33节点系统仿真结果表明,文章方法与传统解析法相比,能明显降低功率损耗并提高电压水平。     

多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型

随着分布式发电系统大规模接入配电网,由于接入点多、拓扑结构复杂和单相接入等因素,导致传统的自动电压控制(AVC)方法难以有效地抑制光伏功率波动带来的配电网电压稳定问题。文章提出了基于多接入点分布式发电系统协同鲁棒控制的分层预测AVC控制策略。首先,根据分布式发电系统输出功率特性,建立特定配网区域内各分布式电源的分布式模型预测控制策略;在此基础上,根据配电网拓扑结构及分布式电源接入点配置情况,建立基于动态协调鲁棒控制的配网级AVC控制模型;最后,基于ADPSS仿真平台建立了多分布式电源接入的配电网AVC仿真模型。通过仿真表明,所提出的控制策略能够有效地抑制多点分布式发电系统功率波动引起的配网节点电压波动,显著地提高配网电压稳定性。     

主动配电网集中/就地自适应无功电压控制方法

针对当前集中控制方法不能适应配电网不同应用配置工况、就地控制难以协调发挥设备及光伏无功电压调节性能的问题,提出一种主动配电网集中/就地自适应无功电压协调控制方法,根据配网控制条件将设备及光伏的控制模式划分为就地趋优控制和集中优化控制两部分。在就地趋优控制方面,建立协同功率因数和动态趋优因子指标,兼顾全局需求调节光伏与设备无功出力;在集中优化控制方面,根据无功充裕程度选择电压越限风险或网损最小为目标,进行无功优化：通过实际配电网算例仿真验证所提策略的有效性。结果表明该方法可以主动适应配电网控制条件不健全的情况,在优化无功出力、改善线损和电压水平等方面具有优越性。     

基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏优化配置研究

针对新能源大规模并网引发电压质量下降及网络损耗增加等问题,提出了一种基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏选址定容的新方法。首先,将接入IEEE33节点配电网的光伏出力及配电网自身的负荷进行随机性建模,以此模拟真实情况下的配电网光伏出力与负荷变化。其次,以运行成本和网损为目标函数建立选址定容优化模型,采用半不变量潮流计算得到各个节点电压和各支路功率的半不变量,利用改进粒子群算法寻优得出分布式光伏的最优接入节点及对应容量。最后,通过IEEE33节点配电网仿真分析,验证了所提方法有效性。     

数据驱动的高比例新能源发电集群分布式电压控制

大规模分布式新能源发电接入引起的电压越限和网损升高问题给主动配电网的安全稳定运行造成了巨大挑战.特别是中低压配电网中的新能源发电集群模型参数精确性有限,将影响传统基于模型的配电网电压控制方法效果.为此,提出了一种基于数据驱动的高比例新能源发电集群分布式电压控制方法.首先,基于集群海量运行数据采集,通过Koopman方法...     

含高渗透率分布式光伏的主动配电网电压分区协调优化控制

随着高渗透率分布式光伏的接入,配电网的过电压问题愈发严重,传统集中式的电压优化控制方法因为变量维数过多而无法满足控制时间的要求.基于此,该文提出一种主动配电网电压分区协调优化控制的方法.首先提出无功/有功分区质量函数作为分区指标,并以网络快速分区算法对配电网进行无功、有功分区.在无功分区内,以无功调节量最少为目标建立光...     

基于功率调节的微电网互联与配电网协调优化控制

多微电网互联结构可实现多个微电网间的能量协调,并形成能源互补优势。文章针对多微电网中各分布式电源在天气变化影响下产生的出力不确定性问题,以提高微电网互联系统电压稳定性为目标,研究基于微电网互联结构的微电网间功率协调控制方法。研究单个微电网内分布式电源出力波动特性及其与微电网互联系统、配电网系统之间的能量协调与功率支撑需求特性,建立基于功率平衡控制的微电网间互联控制策略;研究微电网互联系统内各微电网控制系统平衡计算,建立微电网互联系统与配电网间能量交换的控制模型与控制策略。以三机九节点拓扑模型建立微电网互联系统及接入网协调控制模型和算法进行验证,仿真结果表明,文章所提出的微电网协调优化控制方法能够有效减小微电网波动以及对配电网的影响。     

计及分布式光伏出力随机性的配网风险评估方法

分布式光伏并网导致配电网的渗透率升高,影响了配电网的安全运行。文章结合光伏出力的概率特性,应用聚类方法得到光伏出力的多个典型场景,进而得到各场景下光伏典型出力的概率分布模型。在此基础上,考虑由于谐波畸变和电压越限造成的失负荷功率,提出并建立了多场景下考虑分布式光伏出力随机性的配电网风险评估模型和指标体系。该方法能够用于分布式光伏接入配电网的节点优选,为分布式接入配电网规划提供有效参考。     

考虑光伏储能和可控负荷的配电网检修计划优化

主动配电网（active distribution network, ADN）是传统配电网的一个发展方向,其特点是能够对接入配电网的分布式电源（distributed energy resources, DER）进行主动控制和主动管理,这会对配电网检修计划的制定产生一定的影响。以含有光伏-储能联合发电系统和可控负荷的配电网为例,研究分布式电源在配电网检修中所能起到的作用,建立了相应的二层优化模型。其中子模型为单设备检修优化模型,考虑天气情况对光伏发电出力的影响,通过对储能电池和可控负荷的优化设置来减小功率损失;主模型为全检修计划优化模型,考虑储能电池容量约束,优化目标为减少检修全过程中的经济损失。针对模型特点,采用混沌粒子群分层优化算法和改进的TSP搜索算法进行求解。IEEE33节点系统的仿真结果显示了模型的正确性和有效性,比较不同条件下的仿真结果可以说明分布式能源的接入有助于降低配电网检修造成的损失。     

基于改进布谷鸟算法含光伏电站的无功优化

针对光伏电站并网运行给配电网无功优化带来的问题,根据光伏发电的运行特性,构建了含光伏电站的配电网无功优化数学模型,并提出改进的布谷鸟算法求解无功优化模型的方法,对含光伏出力的IEEE 33节点配电系统进行无功优化。结果表明,所提出的改进算法能有效降低配电网的有功网损,各节点远离电压崩溃点。     

户用光伏接入对配电网电压影响及优化研究

户用光伏的随机性和波动性是制约网络消纳的关键因素,高比例的户用光伏并网将影响区域网络的静态电压稳定。文章通过户用光伏系统分析,研究了户用光伏接入对配电网电压波动的影响;并提出基于遗传算法的含户用光伏配电网无功优化方法;最后,利用IEEE33节点配电网模型,针对不同渗透率下户用光伏接入配电网进行仿真实验,验证了所提含户用光伏配电网无功优化方法的可行性与准确性,可有效解决配电网电压波动问题。     

Coordination control method of photovoltaic and energy storage for distribution network based on virtual substation

针对农村地区配电网供电可靠性低以及光伏扶贫政策下大规模分布式光伏接入引起的电压越限和潮流倒送问题,提出一种基于虚拟变电站模式的光储协调控制方法,结合河北省营里乡配电网实际工程案例,对不同运行方案下系统的稳态性能,如电压水平、网络损耗等进行了对比分析,并基于蒙特卡洛模拟验证了所提方法对农村配电网供电可靠性提升的有效性。     

基于混沌自适应人工鱼群算法的含家庭储能配电网快速重构方法

针对分布式电源接入配电网具有波动性和随机性的特点,提出一种基于混沌自适应人工鱼群算法的含分布式电源配电网快速化重构方法。在风电、光伏和家用储能的数学模型和节点划分基础上,以电网网损、开关次数以及失电负荷成本最小为目标函数,建立基于多目标优化的含分布式电源配电网的优化重构模型。利用混沌自适应人工鱼群算法对模型进行求解,通过对鱼群的混沌初始化和自适应动态调整步长参数,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。根据电化学储能系统出力特性划分配电网网架重构的典型工作场景,通过含分布式电源的IEEE 33节点测试系统仿真实例验证了该文方法的有效性。仿真结果表明,与单独考虑电网网损成本相比,由该文方法得到的配电网优化重构成本降低了50%以上,优化重构时间均小于0.9 s,实现了含分布式电源配电网的快速自愈。     

一种计及无功补偿的分布式电源优化配置方法

可再生能源以分布式电源的形式接入配电网是消纳可再生能源的重要手段,为进一步提高可再生能源的利用率,本文在分布式电源优化配置过程中考虑无功补偿设备以及储能系统的配置,建立了分布式电源、储能系统、无功补偿设备建设成本最小,系统网络损耗最小,系统电压稳定指标最优的多目标优化模型,并提出基于概率分布策略的改进遗传算法用于优化模型的求解。最后,以IEEE-33节点配电网系统为例,表明本文提出的配置方法可以改善分布式电源的波动性对配电网的不利影响,在保证系统稳定的前提下,进一步提高可再生能源利用率。     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略研究

通过建立光伏逆变器接入配电网稳态分析模型,以接入点运行电压、最大运行电流和SPWM调制控制条件为约束,分析了不同工况下逆变器的无功调节能力。构建接入配电网运行时面向电网电压调整的无功功率控制策略,该策略以控制接入点电压为目标,逆变器通过补偿系统需求的无功对电压进行支撑。构建分布式光伏接入配电网应对配电网负荷变化和光伏注入功率变化引起的电压无功调整仿真实验,验证了该策略的有效性。     

计及谐波指标影响的含分布式电源配电网多目标规划

以分布式电源给配电网带来的电能质量管理问题为研究对象,通过一种考虑谐波指标影响的配电网多目标规划方法,对分布式电源接入配电网的网损和节点谐波阻抗矩阵进行分析;然后以最小网络损耗指标和最大谐波管理指标为目标,通过构造隶属度函数,将多目标优化问题转化为对优化结果的满意度;最后采用乌鸦搜索算法进行求解,并通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析验证所提方法的有效性。     

建筑集成微电网储能配置与控制方法研究进展

与建筑集成的微电网,能最大程度消纳分布式发电源能量,同时解决分布式发电源直接接入配电网所带来的功率波动性及电能质量问题。本文基于分布式电源类型、储能类型和用户经济,阐述建筑微电网在储能配置与控制方法的研究进展。展望建筑集成微电网的未来重点研究方向。     

基于萤火虫优化算法的主动配电网广义电源规划模型

为进一步降低配电网系统网损、提高系统运行电压水平,将广义电源的有功和无功功率作为控制变量,考虑分布式电源出力随机波动特性对配电网广义电源优化配置的影响,从而合理规划广义电源接入,构建同时考虑配电网运行安全性和经济性的多目标无功优化规划模型,利用萤火虫优化算法解决广义电源优化规划问题,并通过改进的IEEE-33节点系统验证了所提模型和算法的可行性和优越性。     

基于相似搜索与多开端重组的配电网两时间尺度无功协调控制

规模化的分布式电源接入配电网后造成了电压高间歇性波动,影响了无功补偿设备的调节效果。提出基于相似搜索与多开端重组的多目标无功优化算法,考虑了非平滑补偿设备的日投切次数限制,加入变化的次数成本约束,调节尺度为1 h;DG和SVG的实时平滑调节设备,调节尺度为5 min,进行超短期预测反馈调节,优化目标为电压偏差、网损和调控成本综合最优。求解算法采用改进的多目标粒子群算法,运用相似搜索技术,调用适用性最高的历史无功方案作为方案粒子加快算法的初期收敛速度;引用Pareto熵协调多目标间的适应度,同时依托Pareto解集存优能力,在算法收敛后期设计了多开端重组方法,进一步提高优化效果。经实际算例验证了该方法的有效性。