考虑电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法研究

电力是我国能源战略的中心,提高电气化水平已经成为优化能源结构、提高能源效率的根本举措。针对当前电力需求量的持续增长,电力生产和消费同步进行的特点,寻求发电成本的投入与负荷增长的最优平衡状态,以减少不必要的能源消耗,保证在电网安全稳定运行及发电运行成本最优的同时得到理想的负荷裕度。因此提出计及电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法,并采用PARETO方法分析多目标函数的优化问题,然后采用拉格朗日乘子法(Augmented Lagrangian Methods)进行求解,并结合IEEE14节点结构及数据,通过MATLAB仿真,验证了该算法的有效性,并实现多目标最优潮流的稳定运行状态。     

考虑输配交互的含风电场电力系统多目标动态随机模糊最优潮流

提出一种考虑输配交互的含风电场电力系统多目标动态随机模糊最优潮流方法。突破传统输配网最优潮流独立计算且配网一般以负荷计及的现状,考虑主动配电网与输电网的双向潮流交互特性和风电注入功率随机模糊性,兼顾系统经济、低碳、降损多目标优化,考虑输配网静态安全,基于随机模糊机会约束规划建立含风电场电力系统输配交互多目标动态随机模糊潮流模型;提出在随机模糊模拟、牛顿拉夫逊法与前推回代法求解输配系统随机模糊潮流基础上,通过输配网节点功率和电压考虑输配交互特性,基于Look-ahead和NSGA-I获取各时段Pareto解,采用最大满意度法决策,从而提出模型求解算法。改进的IEEE 30节点输电系统与IEEE 33节点配电系统的算例仿真结果表明了文中提出的模型和算法有效性和优越性。     

考虑碳捕集电厂的电力系统多目标最优潮流及其碳流分析

在考虑碳捕集电厂煤耗成本和排放特征基础上,构建一种以煤耗成本、碳排放量和网损最小为目标,以系统静态安全和碳捕集水平为约束的多目标最优潮流模型;采用NSGA-II获取其Pareto前沿及解集,以各单目标优化结果确定各隶属函数边界,然后通过最大满意度法从解集中筛选决策最优折中解。通过定义碳捕集率和煤耗成本、碳排放量目标的灵敏度,可定量评估碳捕集电厂对目标贡献;结合碳流分布理论获取碳捕集电厂影响的系统节点碳势和支路碳流率分布特征。IEEE 6机30节点系统算例结果验证了所提模型的有效性及优越性,该文方法为考虑碳捕集电厂的系统多目标协调和系统相应电碳特征分析提供了理论支持。     

基于改进VEPSO的MMC-MTDC系统多目标最优潮流方法研究

针对模块化多电平换流器型多端直流输电系统(Modular Multilevel Converter Multi-Terminal DC,MMCMTDC)最优潮流问题,提出一种基于改进向量估计粒子群算法(Vector Evaluated Particle Swarm Optimization,VEPSO)的多目标最优潮流优化方法。首先建立MMC-MTDC分层控制和优化体系,换流站级采用直流电压斜率控制策略以稳定直流电压和平衡有功功率,系统级考虑线损和电压不平衡度建立多目标潮流优化模型。在兼顾系统稳定和功率平衡等约束条件的同时,加入换流站N-1约束,通过对系统进行多目标潮流优化得到MMC控制目标参考值,最终实现系统的优化运行。针对等式约束和不等式约束条件,提出了一种基于动态调整罚函数的方法以提高算法的收敛性。最后通过优化和仿真验证了所提基于改进VEPSO的多目标最优潮流计算方法的有效性。     

考虑SVC影响的电力系统多目标交易计划

提出一种基于最优潮流、计及SVC影响,同时考虑经济效益和环境效益的电力系统多目标交易计划模型.首先对各单目标确定性模型求解,得到目标函数值,其次对目标值进行一定程度的伸缩,并定义目标隶属度函数,将确定性问题模糊化.接着采用最大满意度法将多目标问题转化为单目标问题,然后采用非线性规划方法求解,得到新的潮流结果.仿真结果验证了算法的有效性.     

一种分裂最优潮流算法

本文提出了一种采用节点分裂技术的互联电力系统的最优潮流算法。形成分裂点的修正方程简捷、没有任何近似。分裂潮流的收敛特性与常规潮流一致。采用制约寻优方向法进行各子系统的优化。本文提出的分裂最优潮流有两种模式,在多计算机环境并行处理的情况下,模式1能获得较大的时间效益1模式2可兼顾各区域系统的不同利益。分裂最优潮流为研究和分析互联电力系统的调度、运行和规化问题提供了有效的工具。     

基于改进原对偶对数障碍法的最优潮流算法

在原对偶对数障碍法的基础上，提出一种改进算法用于解决最优潮流问题．利用障碍参数对改进障碍函数的影响，使改进算法能有效地处理最优潮流问题中的不等式约束，避免了计算中对有效约束的识别问题．将改进算法与原有算法用于IEEE 30节点系统无功优化问题的仿真计算，结果证明了改进方法是有效可行的，且与原有方法相比，可求得更优解．     

动态多目标无功/电压规划的Pareto最优集的求取

动态多目标无功/电压规划问题是一个复杂的多目标非线性优化问题。广泛使用的先评价方法通常只能得到这一问题的单一解,并且在确定各目标间的权重关系时难以给出统一的标准,因而不利于作为实际控制的参考。该文通过创建该问题的多目标数学模型,将动作次数限制归纳为优化目标之一,并应用改进的非支配遗传算法(NSGA-II),实现了动态多目标无功优化问题的Pareto近似最优集的求解。通过IEEE14、30节点电网模型及实际电网模型的计算,验证了该方法的有效性。     

计及期望运行收益的概率有功优化潮流

本文构建了计及负荷侧收益的概率有功优化潮流模型,在满足电网输电元件预想事故发生前后状态对应约束集下获取最优调度解。其中,针对事故状态下的系统安全破坏情形,考虑了发电机组允许输出功率再调整、紧急负荷中断、以及输电元件的短时允许过载,并考虑了相应安全校正措施的费用代价,因此该模型将得到期望最大收益的调度方式。最后通过测试系统验证了模型的合理性与有效性。     

交互式电力系统多目标优化运行

提出以共轭梯度法进行交互式区间逼近,求解电力系统满足安全约束条件下,考虑经济和环境保护的多目标优化问题。由该算法所提供的多个有效解中,决策者可根据系统的各种运行方式及时灵活的选择满意解,使系统的运行总保持在整体上达到最优。整个计算过程交互进行,既作了定量计算,又充分发挥了专家或运行人员的智能决策作用。经三机电力系统实例试算表明,该算法是有效的。且收敛性好,计算速度快,是一种具有较好实际应用前景的算法。     

基于启发搜索空间遗传算法的安全控制最优潮流方法

提出了一种新的可用于安全控制最优潮流问题的遗传算法。该算法应用了一个全新的启发式搜索空间技术,具有更快的收敛速度,缩减了计算的负担。实验采用IEEE 30 bus系统,并以传统的简单遗传算法（SGA）,自适应遗传算法（AGA）,粒子群技术（PSO）,差别演变（DE）作为进行实验比较,结果表明,在具有以及不具有（N-1）断电的偶然性的实例分析中,本文所提算法有更好的鲁棒性,在优化问题上有较好的应用前景。     

含风电场最优潮流及其关键技术研究综述

大型风电场并网发电给电网带来清洁能源的同时也使电力系统安全可靠运行面临诸多挑战,研究含风电场最优潮流对于提高电力系统稳定运行与能源利用率具有重要意义. 含风电场最优潮流是一个新型的高维、非线性的复杂优化问题,且由于风电的随机性、间歇性和不可控性使其复杂程度和计算难度进一步加大. 针对这一问题,本文通过数学模型和求解方法这一主线,阐述了含风电场最优潮流的发展现状以及因风电的随机性对电力系统造成的影响;总结了对风电场处理的现有研究技术,分析了求解含风电场最优潮流的各种算法的优点与不足;在此基础上对未来含风电场最优潮流的研究方向进行展望.     

基于细菌菌落算法的含分布式电源多目标无功优化

以含风电和光伏的配电网为研究对象,提出了含风电和光伏的配电网多目标无功优化模型.用场景分析法对双馈异步风力发电机(DFIG)进行了场景分析,用Beta分布函数来模拟光伏出力,通过蒙特卡洛方法对配电网进行了无功补偿选址,最后通过细菌菌落优化算法对IEEE33节点配电系统进行了算例分析,验证了该模型及方法的有效性.     

基于多目标多任务进化算法的含可再生能源混合发电系统优化调度

可再生能源发电的快速发展为电力系统的安全和经济运行带来了新的挑战。在此背景下,构建了能够计及火电阀点效应非线性,风电、光伏发电系统出力不确定性和水电一次能源浪费的多目标优化调度模型。假设风速服从Weibull分布、光照服从Beta分布的前提下,含可再生能源混合发电系统优化模型综合考虑了能源利用、环境保护、成本以及损耗等限制因素。在此基础上,创新的引入了多目标多任务进化算法,同时优化多个任务的多个目标,并行处理多个发电系统的优化调度问题,从而大幅提高了搜索速度。仿真算例采用标准IEEE30节点和IEEE118节点系统,验证了该算法在解决多目标多任务多电源发电系统优化问题时的优越性。     

混合有源电力滤波器中无源滤波器多目标优化设计

对粒子群优化算法进行改进,引入异步时变加速系数和线性时变权重系数,提出一种改进型粒子群优化算法。将无源滤波器的滤波效果、无功补偿容量及初期投资作为优化目标,利用改进型粒子群优化算法对混合有源电力滤波器中无源滤波器参数进行优化设计。仿真验证了理论分析和设计的正确性,相关设计方法可为其它类型的混合有源滤波器中无源滤波器的优化设计提供参考。     

基于牛顿法的电力系统最优潮流计算

为研究电力系统最优潮流问题的可行算法,对牛顿法进行探讨并基于该算法进行最优潮流计算.由于最优潮流问题属于典型有约束条件的非线性规划问题,故引入二次罚函数处理约束条件,将牛顿法和二次罚函数结合并用MATLAB仿真平台进行算法编程,求出IEEE14节点标准系统的最优潮流计算结果,同时得出收敛时间和系统发电成本.实验结果表明:该方法的收敛性较好,计算速度较快;运用牛顿算法求解最优潮流,可使发电成本最小或功率损耗最小,从而达到优化资源配置,降低发电及输电成本的目的,具有很好的经济效益和社会效益.     

考虑风电的无功辅助服务市场多目标出清

永磁直驱型风电场在提供有功功率的同时,具有吸收和发出无功功率的能力,能够为系统提供无功服务,参与无功辅助服务市场运行。分析了永磁直驱型风电场的有功无功极限和无功成本,提出了风电场无功报价模型的建模方法;根据建立的风电场无功报价模型,建立了风电场参与竞价的无功辅助服务市场多目标出清模型,出清模型能够同时考虑系统的无功服务购买费用和有功网损;将多目标出清模型转化为三阶段单目标优化模型,并利用改进粒子群算法对每一阶段单目标优化模型进行求解。最后以IEEE 14节点算例验证了本文所建模型和模型求解算法的可行性。将差分进化算法的变异机制和基于可行性规则的约束处理机制引入粒子群算法,提高了粒子群算法的约束处理能力和全局寻优能力。