基于广义Benders分解的分布式热电联供机组规划方法

在分布式热电联供系统中,用户需要优化选择机组组合和系统运行方案,这样可以使得生产成本最小,减少二氧化碳的排放。为此,分布式热电联供机组的规划需要综合考虑热负荷、电负荷和可选的机组方案,以及系统未来的运行情况。在综合考虑了热电联供机组的初始投资及其模拟运行时组合效益的基础上,建立了以系统等年值费用最小为目标的精细化数学规划模型。在规划模型中,存在大量的整数变量,同时模型本身是非线性的,应用广义Benders分解方法对该模型进行了求解。通过算例的规划与仿真分析,表明所述方法可以更加准确地规划出热电机组的类型及台数,系统能够取得更佳的经济效益。     

基于纳什议价理论的分布式绿色电力交易优化分析

为促进分布式绿电的市场化消纳,提高分布式绿电机组的运行效益,对聚合分布式绿电的分布式电源运营商、储能运营商和柔性负荷聚合商利用虚拟电厂联合技术开展电能合作交易的模式进行研究。首先,在各主体之间进行电能交易的前提下建立各主体最优运行模型;然后,基于纳什议价理论建立多主体合作博弈模型,为更好求解合作博弈模型,将模型转换为合作运行总效益最大化子问题和基于非对称的收益分配子问题,用交替方向乘子法进行两个子问题的分布式求解;最后,通过算例仿真进一步验证所提模型的有效性。结果表明：参与电能合作交易能有效提高分布式绿电机组的运行效益。     

求解概率动态调度问题的Benders分解算法

概率动态调度能够协调系统运行的经济性与可靠性,相较于传统确定性方法具有先进性.然而,模型规模庞大、求解困难是该类方法所面临的主要问题.提出了一种基于Bentlers分解的新算法对概率动态调度的大型线性规划问题进行求解.该算法针对各种运行状态之间的耦合关系,依据分解协调的思想,采用Benders分解技术将原问题分解,形成...     

基于Benders分解的微电网联网运行优化

针对联网运行的微电网,对其优化潮流(OPF)问题进行扩展,同时考虑机组组合(UC),建立微电网优化运行模型。针对模型中含有大量混合0/1决策变量和连续运行变量的求解,采用Benders分解方法将变量分离,在无网络约束UC主问题和网络约束OPF子问题之间迭代求解。在改造后的IEEE 13节点系统上进行了算例分析,表明所提方法可以快速可靠地优化微电网系统的运行。     

基于广义Benders分解的启发式机组组合优化

电力系统机组组合问题是一个高维、离散、非线性的工程优化问题。提出了一种基于Benders分解的启发式算法。该算法一方面充分利用研究时段负荷曲线的特征,将问题进行解耦,减小被研究问题的规模。另一方面,利用Benders分解算法在混合整数规划中的有效性,提高了解决问题的效率。算例表明该方法效率高、结果稳定,有较好的实用价值。     

多运营主体微电网日前经济优化调度纳什议价方法

在开放的电力市场环境下,微电网内部各运营主体间可进行电能交易。以微电网内部各运营主体与配电网单独交易时的成本作为谈判破裂点,提出了一种基于合作博弈理论的多运营主体微电网日前经济调度纳什议价方法,该方法可在使各运营主体获得帕累托最优成本的同时实现微电网系统的成本最小化。依据该方法建立的纳什议价模型为非凸非线性模型,不易直接求解,将其分解成两个凸的子模型并采用ADMM算法依次求解以起到保护运营主体隐私的作用。仿真给出了议价前后微电网内部各运营主体的成本对比,并进一步分析了孤岛模式下多运营主体间的纳什议价策略。     

基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略

针对当前多微网能源交易中未充分考虑供能侧与需求侧的互动关系,且随着碳交易市场的全面发展,多主体在碳交易机制下能源交易时的利益交互关系需深入挖掘等问题,提出一种基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略。首先,综合考虑多微网综合能源系统能源交易中各微网运营商以及用户的利益诉求,基于纳什议价理论构建碳交易机制下多个微网运营商与代表整个多微网用户侧利益的负荷聚合商的合作运行模型。其次,在证明所提纳什议价模型可以最大化社会效益的基础上,将原问题转化为易于求解的两个子问题,运用交替方向乘子法先后对两个子问题进行分布式求解,在交互有限信息的基础上达到博弈均衡,充分保证了各交易主体的信息隐私。最后,通过算例对比证明了所提方法在减少碳排放、提升个体效益和社会效益上的有效性,并深入分析了在碳交易机制下多主体合作运行减少碳排放的综合原因。     

基于Benders分解的发电机无功备用优化方法

电压稳定裕度与系统无功备用密切相关,因此,提出一种无功源的无功备用优化方法。引入发电机参与因子来衡量发电机无功备用的重要程度,建立以系统无功备用最大化为目标的优化模型,并应用Benders分解将模型分解为发电机主问题和电容器子问题。IEEE 39节点系统算例验证了所提优化方法的有效性,优化方案大幅提高了系统电压稳定裕度。     

基于Benders分解的电网最小新增无功补偿容量优化算法

本文提出了一种电网最小新增无功补偿容量优化模型,不仅考虑相关导则中对无功补偿容量要求的约束,而且增加了电网运行约束条件,包括最高、腰荷和最低负荷运行方式下的节点电压、线路潮流等约束条件;根据模型特点,将模型分解为上下2层子模型,并利用Benders分解实现子模型之间的协调求解。最后,以江苏500kV电网为例,对本文模型和算法进行验证,结果表明了其正确性和有效性。     

发输电检修与机组组合联合决策的Benders分解方法

电力系统中,设备状态检修技术的日益推广,必将引起发、输电设备的检修与机组起停的方式间产生矛盾和冲突,由此,对二者联合优化决策就显得非常必要。对此,在深入剖析检修决策与运行决策间关联机理的基础上,提出发、输电检修与机组组合联合决策的Benders分解方法。其主要贡献体现在:将大规模复杂优化问题分解为主问题、潮流子问题以及辅助问题,并通过Benders割约束在各问题间有效传递信息,构建分解与协调的总体框架;采用辅助问题对输电设备检修与机组运行间的关联机制进行判别,降低问题寻优的维度;采用基于模式识别思想对潮流子问题进行有效筛选,使潮流子问题数显著减少。最后以IEEE 118节点系统算例说明了该方法的有效性以及实用性。     

计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型

为了解决以共享经济概念为基础的云储能服务中用户与运营商之间的成本贡献及收益分配问题,提出了计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型,对运营商独立投资的集中式云储能服务进行定价。在所述服务框架中,运营商优先对充放电需求互补的用户交换电能,再通过充放电或购售电来满足总体的净充放电需求;然后,采用Shapley值法为用户分配储能损耗贡献度,并综合考虑用户的新能源余量能量互济率及虚拟储能利用率,对分配结果改进,以进一步刻画用户服务费的差异性;最后,求解计及用户成本贡献的纳什议价模型,计算各用户的服务费。算例结果表明：所提方法减小了储能充放电损耗及总体用能成本,并提升了新能源消纳率;且改进Shapley值法的分配结果促进了用户将新能源余量上网及按需租赁虚拟储能。同时,纳什议价模型在保证用户服务费差异合理的前提下,兼顾了用户群体和运营商之间的利益诉求,促进了双方合作。     

计及配电网潮流约束下基于广义纳什议价理论的工业用户共享储能配置

共享储能为储能的商业化应用开辟了新方向。该文针对大工业用户合作投资运行共享储能的应用场景展开研究，以额定容量和额定功率作为决策变量，考虑各用户在共享储能全寿命周期中的总净收益，以及用户与共享储能进行功率交互引起的所在配电网潮流动态变化，基于广义纳什议价理论建立了共享储能合作博弈模型。由于原问题耦合了配电网潮流约束，又是含有幂次项的高度非线性混合整数规划问题，难以直接求解，故对原模型进行了两步处理：首先将原问题等效转化为集体利益最大化和合作收益分配2个连续的子问题依次求解，其次配电网潮流采用线性化近似模型。最后，该文基于一个18节点配电网中的4个大工业用户拟合作投资共享储能的案例，设置了4个对比场景验证所提模型的有效性。结果表明，所提工业用户共享储能配置方法不仅能够按贡献更为公平地分配合作产生的收益，以保证用户合作的积极性，还综合考虑了网-荷-储的联动，使得配置结果更加贴合实际，更具应用价值。从经济性的角度，所提合作投资共享储能方式使得不同用电行为之间的差异性得以充分利用，经济效益显著，为大工业用户进行用能管理提供了新思路。     

基于纳什议价方法的虚拟电厂分布式多运营主体电能交易机制

伴随着电力市场售电侧的日益开放化,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)内不同利益体可通过电能交易提高经济效益.首先,文章针对包含分布式电源的运营商(distributed generation operator,DGO)、云储能运营商(cloud energy storage operator,C...     

计及用热舒适度弹性的热电联合优化调度

冬季采暖期热电联产机组为满足供热需求,强迫电出力导致机组调峰能力受限。为提高热电联供系统调峰能力,促进可再生能源的消纳,首先建立热负荷供能设备的运行特性模型,在负荷侧通过引入室外气象综合温度,建立了考虑用热舒适度的热负荷模型。以总煤耗量最小、最大限度消纳光伏为目标,建立考虑用热舒适度弹性的热电联合优化调度模型,并通过仿真验证其有效性。结果表明,用户在用热舒适度弹性范围内通过热舒适度下调,为光伏出力高峰阶段提供弹性上网空间,可以有效提高光伏发电的消纳水平,同时降低了燃料成本。而配合高效率的热源设备时,考虑室外气象综合温度的热负荷调节方式进行消峰效果不明显。     

基于广义纳什议价的V2V能量交易研究

为解决大量电动汽车(electric vehicle, EV)接入电网或微电网产生额外负荷冲击的问题，提出了一种基于广义纳什议价(generalized Nash Bargaining, GNB)理论的电动汽车交易模型。在市场中选择将配电网络(distribution network, DN)运营商作为代理，并在配电网络中安装变压器和并联电容器。DN运营商可通过变压器和电容器上的有载分接开关来管理网络上的电压和无功功率(voltage and reactive power, Volt -VAR)。同时，市场中允许两种交易方式，一种是EV直接与DN进行交易，另一种是电动汽车之间以点对点(peer to peer, P2P)的方式进行能源交易。最后，将GNB问题分为两个子问题，即社会福利最大化问题(P1)和能源交易问题(P2)，通过调用遗传算法对P1和P2进行求解。结果表明，加入Volt-VAR后，社会福利得到了增加，参与市场的各个代理也获得更公平的利润分配。所提出的模型促进了电动汽车之间的能量交易，降低了电动汽车无序充电对电网的冲击。     

基于Benders分解的独立型微电网鲁棒优化容量配置模型

为了提高独立型微电网电源优化配置的鲁棒性,综合考虑了风、光和负荷的间歇性和随机性,建立了独立型微电网的双层鲁棒优化容量配置模型。外层为初始投资费用主问题,内层为基于风、光和负荷不确定集的运行优化子问题。采用对偶的方法对子问题进行解耦,利用大M法将其线性化,并通过Benders分解的方法将主子问题进行交互迭代,直至经济成本达到最优。在算例中将该方法与改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行对比,结果表明所提模型的鲁棒性更好,求解效率更高,验证了模型的合理性和有效性。     

基于两阶段鲁棒区间优化的风储联合运行调度模型

为了全面和准确地考虑风电出力的不确定性和消纳能力,并兼顾系统运行的经济性和可靠性,通过在风电不确定区间可优化的鲁棒区间经济调度模型中引入常规机组和储能系统运行状态的离散决策变量,建立风储联合运行的双层鲁棒区间机组组合模型。针对连续变量和离散变量间存在耦合关系,导致计算过程中对偶转换失效而使模型难以求解的问题,提出基于Benders分解算法的两阶段迭代求解策略。仿真分析表明,所提模型在确定风储联合运行方式时,能更全面地考虑风电不确定性及消纳能力对系统运行经济性和可靠性的影响。     

考虑调峰辅助服务的热电联合调度方法

中国三北地区风资源丰富,但受制于热电联产机组以热定电的出力特性,在供热季节弃风严重。集中供热系统覆盖的范围大,管道容积巨大,储热能力与热惯性强,如能对集中供热系统加以合理调节,可对改善电力系统调峰、促进风电消纳起到显著效果。为了改变电网调峰能力不足的现状,中国各地陆续开展调峰辅助服务市场,以激励火电机组改造,提高灵活性,挖掘出力下限。在此背景下,针对考虑调峰辅助服务的热电联合调度方法开展研究,对供热系统进行了建模以刻画其动态特性,并在目标函数中计及了辅助服务的调用顺序。在省网规模的系统进行了仿真测试,验证了所提出模型的合理性,并计算了其在促进风电消纳方面的经济效益。     

基于Benders分解的供水服务商与多微网能量共享

针对供水服务商（WSSC）泵站分散性较强的特点,提出一种WSSC与多个微电网分布式能量共享策略。首先,对所建立的WSSC运行优化模型进行凸化处理,考虑到WSSC与各微电网信息隐私性问题,以WSSC与多微电网综合运行成本最小为目标,建立了基于Benders分解的WSSC与多微电网分布式能量共享模型;随后,采用Shapley值对WSSC与多微电网合作运行的收益进行分配。仿真结果表明,通过WSSC供水系统中泵站、水的调节构筑物与微电网中需求侧资源协调配合,可以有效降低WSSC与各微电网的综合运行成本。