考虑可再生能源出力不确定性与碳排放成本的台区运行优化策略研究

随着电网公司市场化改革的进行,电力市场将逐渐吸引各类社会资本的投入。配电网下辖的台区和配电网本身将成为隶属于不同利益主体的竞争场所,形成相互竞争的博弈格局。与此同时,分布式可再生能源的高比例接入提升了配电网能源构成的清洁性,但其出力的不确定性也导致配电网调度运行风险进一步提升。为平抑分布式可再生能源出力的不确定性,将隶属于同一配电台区的“分布式可再生能源-分布式火电-储能-灵活性负荷”作为整体,以安全性和经济性为目标,由配电网运营商统一调控。首先,为协调配电网运营商和其下辖台区之间的利益关系,文章建立了由配电网运营商和其下辖的多个台区所构成的主从博弈模型,运用条件风险价值理论量化以风光为主的分布式可再生能源导致的不确定性风险;然后,为进一步考虑分布式火电的碳排放成本,实现分布式可再生能源与火电的灵活互补调控,将各台区主体在碳市场中的获利加入优化调度模型中,通过BP神经网络拟合,将主从博弈模型简化为单层模型,并运用粒子群算法进行求解;最后,通过算例讨论了不同可再生能源出力风险与碳价下各台区内不同种类分布式电源出力变化,进一步验证了该优化策略的有效性。     

价格引导下主动配电网中分布式可再生能源自治运行技术

分布式可再生能源在主动配电网中的渗透率逐年增加,主动配电网的分布式特性日益凸显;传统的集中能量调度难以解决分布式能源出力随机性的协调以及大量分布式数据的通讯压力。文章以分层多代理模型为控制结构,提出一种基于价格引导的分布式可再生能源协调策略。详细介绍了各Agent的协调模型,区域目标、价格的协调响应策略及区域安全约束条件,利用Agent的分布自治、全局协作实现主动配电网的能量平衡同时促进分布式可再生能源的消纳;协调策略关注电价调整对储能、柔性负荷响应能力的影响,以提高分布式可再生能源消纳。最后,通过指标量化分析策略的综合性能,对比传统时序模拟方法的评估结果,验证了所提方法的合理性、有效性。     

计及分布式电源的配电网电压稳定性风险辨识方法研究

光伏、风能为代表的分布式能源并网发电可以有效解决环境问题,但是可再生能源的大量并网会引起电网电压的波动。文章建立了光伏和风电的输出功率波动特征,运用脆性理论分析分布式能源接入时配电网节点电压波动的演化过程,制定了配电网脆性源的辨识流程,并基于IEEE33节点配电系统验证了配电网电压风险辨识方法的有效性。     

计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测控制

分布式电源出力和负荷不确定性造成主动配电网运行风险,影响其运行安全性和经济性。建立了计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测模型。结合不确定场景集和不同调节设备的动作特性,通过引入条件风险价值作为风险控制手段,构建了计及风险的两阶段随机优化模型,以降低运行成本分布中的“厚尾”风险。利用模型预测控制方法实现时序滚动优化,精细化协调控制,以减少可再生能源波动性以及负荷预测偏差给主动配电网经济运行带来的影响。最后,通过算例仿真分析,验证了所提方法在保证主动配电网安全运行的同时,进一步降低高额运行成本发生的概率,可实现主动配电网运行风险的有效、准确管控。     

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。     

基于粗糙集和模糊C均值聚类算法的可再生能源投资风险评价

针对可再生能源发电项目投资风险评价问题,提出了基于粗糙集理论与模糊C均值聚类算法的可再生能源投资风险评价模型。基于全寿命周期理论,在构建可再生能源共性风险指标体系的基础上,建立可再生能源投资风险评价信息系统;分别利用模糊C均值聚类算法和粗糙集对评价指标进行离散化处理和属性约简,确定项目投资评价的关键风险指标及其权重;最后得出各类可再生能源投资项目的综合评价值。以风电投资项目为例进行了实证分析,结果表明,该方法以评价对象的客观数据为依据来确定其综合评价值,评价结果准确合理,可为可再生能源发电项目的投资选择提供一定的参考。     

计及不确定性的主动配电网分布式能源多时间尺度消纳方法

主动配电网分布式能源消纳模型对于提升系统经济性和可靠性有着重要意义。文章提出了计及不确定性的主动配电网分布式能源多时间尺度消纳方法,通过不同时间尺度的配合提升主动配电网的分布式能源消纳水平。该方法首先在日前消纳尺度中考虑了分布式能源出力的不确定性,采用随机机会约束规划理论进行建模,考虑到最大化分布式能源消纳率和最小化系统综合运行成本建立多目标函数。考虑到置信度水平,将目标函数采用机会约束形式表示,将最优化模型转化为对乐观值的最大化。所建立的最优化消纳模型还计及节点电压约束、储能模块运行约束、消纳约束等必要约束条件;然后针对分布式能源出力在实时运行中的偏差,采用合理的策略进行不平衡功率调整;最后基于混沌粒子群算法设计模型求解流程,通过对以IEEE33节点系统为基准的典型主动配电网制定消纳策略,验证了模型的有效性。     

含高渗透率可再生能源的配电网可靠性分析

以高渗透率可再生能源接入配电网为背景,分析分布式电源的渗透率对所接入系统的供电模式以及可靠性分析的影响。在建立光伏、风电、储能以及含有家用电动汽车充电桩的负荷模型的基础上,提出以分布式电源为中心的区域供电模式、故障影响分析和功率匹配策略;并基于序贯蒙特卡洛随机模拟方法,设计配电网可靠性评估算法;最后采用所提出的算法对改进后的IEEE RBTS Bus2进行可靠性评估,通过算例分析给出区域供电模式下的可靠性指标,并对比不同可再生能源对可靠性指标的影响,为含高渗透率可再生能源的配电网的可靠性分析以及电源规划提供参考。     

分布式新能源发电对配电网电压影响研究

分布式发电能够最大限度地利用可再生能源,但无规划地引入分布式发电会对配电网的潮流分布、电压水平、短路容量等产生不良影响。文章建立了光伏和风力发电模型,在IEEE33节点配电网模型的基础上,分别从分布式电源接入容量和接入位置,分析单个分布式电源接入和多个分布式电源的接入对配电网电压分布的影响,为以后电网规划提供参考。     

基于博弈论的增量配电网分布式光伏建设场地资源分配策略

合理规划建设增量配电网内分布式光伏可有效提高增量配电网可再生能源消纳能力,为更好地实现该目的,提出一种基于博弈论的分布式光伏建设场地资源分配策略。首先阐述场地资源分配博弈思路,然后分别建立投资商和用户的效益函数模型,分析投资商和用户作为参与主体的博弈传递关系和博弈行为,在此基础上建立投资商与用户的动态博弈模型,最后应用粒子群优化算法和迭代算法求解上述模型,算例表明所提方法的合理性和有效性,该方法有利于增量配电网可再生能源消纳。