含固态变压器新型配电网动态无功多目标优化

风机和光伏电池等分布式电源(distributed generator, DG)大量接入配电网会导致电压波动和网损增大等问题,需要对动态无功进行优化。但是由于风光存在的不确定性会影响动态无功优化的效果,因此提出了一种含固态变压器新型配电网动态无功多目标优化方法。首先,通过 Weibull 分布和 Beta 分布对风速和光照强度进行曲线拟合,再采用风机和光伏电池出力公式生成 DG 出力模型。其次,通过蒙特卡洛仿真抽样法对上述模型进行抽样,生成上千个DG日出力场景,并采用k-means 聚类算法将上千个场景聚类成k个典型场景,以缩短随机潮流计算时间。再次,以IEEE33 节点系统为基础,建立含固态变压器有源配电网方案和含有载调压变压器有源配电网方案,以日内网损和电压波动最小为目标,采用改进型多目标灰狼算法对两种方案的相关参数进行优化。最后,以优化后的相关参数进行仿真和对比,证明了所提方法在降低配电网网损和维持节点电压稳定方面的优越性。     

新能源并网下微电网台区线损与无功多目标优化

电力系统无功备用按时间尺度可分为静态无功备用和暂态无功备用,分别对应静态电压稳定问题和暂态电压稳定问题。在新能源并网条件下,文中提出一种同时考虑静态、暂态无功备用的电力系统网络线路损优化模型。根据模型的特点,利用带权重的极小理想点转化多目标规划问题为单目标规划问题。这一方法可避免求取复杂的Pareto前端表面,解决了多目标编程问题,简化了问题解决的复杂性。IEEE 39节点系统的仿真分析证明了该方法的有效性。     

一种基于多目标的微电网无功优化控制策略

微电网中分布式电源的随机性和间歇性特性让电网的稳定性面临严重挑战,而目前多数针对微电网最优潮流的研究未考虑系统的稳定性和对波动的快速恢复能力。在此基于简化L指标的静态无功优化控制策略,通过建立多目标优化模型系统同时考虑系统经济性、稳定性和动态无功备用最大化,有效保证了电网运行过程中的电压稳定性和波动的快速恢复。将改进的IEEE 14节点系统作为算例进行仿真实验并将所提的多目标函数和传统的经济性目标函数作对比,结果表明采用所提策略在满足经济性的前提下,电网的稳定性更好、动态无功备用也更多,验证了所提方法的有效性。     

含生物质能的微电网多目标优化调度

针对农村及偏远地区可利用的生物质能以及我国扶贫攻坚进入最后阶段,建立了含风、柴、储,生物质能的微电网,综合考虑燃料、电能交互、投资折旧、维护及环境成本等变动成本,使系统在一个调度周期内的总运行成本最低,建立了微电网多目标经济优化模型。在计及国家对可再生能源补贴价格的基础上,采用改进遗传算法进行求解。当基本遗传算法陷入某个局部最优解时,从临时Parcto解集中保留拥挤距离最大的个体,使个体密度小的Parcto解占优,从而使算法迅速跃出局部最优。24 h内优化的结果对比表明,所提的优化调度方案具有很好的实用性和应用前景。     

采用势函数法的微电网无功控制策略

由于受到微电网线路阻抗特性等因素的影响,传统的下垂控制存在无功出力难以按照下垂增益分配的问题。分析分布式电源无功出力与空载输出电压之间的关系,并在此基础上提出基于二级控制的微电网无功控制策略。该方案利用无功出力分配关系和空载输出电压的偏离程度构造势函数。微电网中央控制器根据势函数对各分布式电源的空载输出电压进行集中调整,达到改善无功出力分配的目的。仿真结果表明该方案具有良好的动态响应特性和稳态性能。此外,用正则环流无功概念来考察不同负荷水平对分布式电源无功出力分配的影响,进一步验证了所提方案的有效性。     

一种改进的微电网无功控制策略

由于微电网线路阻抗特性等因素的影响,分布式电源的无功出力难以按照下垂增益分配。在分析了下垂控制中无功出力与负荷侧电压幅值关系的基础上,提出将负荷侧电压幅值作为参考量引入下垂控制的方案,并且通过小信号稳定分析为控制参数设计提供了理论依据。仿真结果表明该方案有效地改善了分布式电源间无功出力的分配关系,即使在下垂增益较小的情况下依然能够保证无功出力的分配精度。另外该无功控制方法不影响有功负荷在分布式电源间的分配。     

计及风光出力相关性的配电网多目标无功优化EI北大核心CSCD

风电-光伏机组的大量接入对传统的无功优化模型提出了新的挑战。提出了计及风光出力相关性的配电网多目标无功优化模型,采用粒子群优化神经网络(particle swarm algorithm-BP neural network,PSO-BP)依据过去天气预报和风电出力的历史数据训练得到风电预测出力曲线,利用综合场景概率法生成光伏出力曲线。用斯皮尔曼相关系数将风光之间的出力相关性量化,再考虑风机和光伏机组共同参与无功优化。采用多目标粒子群算法(multi-obj ective particle swarm optimization,MOPSO)求解模型,以改进的IEEE 33节点配电网系统作为仿真样本,求得兼顾网损和电压偏差的Pareto最优解集,从中选择最优方案。算例结果验证了风光出力相关性对无功优化的影响,以及分布式电源接入配电网能有效降低网损和提高节点电压。在实际运行中,各地区的风光出力均满足一定的自然规律,可以以斯皮尔曼相关系数大小为参考依据,实现分布式电源(distributed generation,DG)和静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)的协同优化运行,为配电网的安全经济运行保驾护航。     

考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化

提出了一种考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化方法,研究负荷模型的不确定性对交直流系统无功优化的影响。本文将系统有功损耗最小、系统电压稳定裕度最大作为目标函数,基于负荷误差的正态分布特征,并利用二层规划理论方法,建立考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化数学模型。针对交直流无功优化非线性、多变量、多约束的特点,采用内点法和遗传算法相结合的混合优化算法求解上层模型,下层模型采用实数编码的改进遗传算法求解。采用基于IEEE30标准节点改进的交直流算例对提出的方法进行验证,结果验证了本文提出方法的可行性及有效性。     

基于免疫PSO的新能源配电网无功多目标模糊优化

考虑分布式能源的间歇性和随机性对配电网电压的影响,用模糊数表征分布式电源出力不确定性和负荷功率的波动性,构建配电网多目标模糊无功优化模型,提出分布式电源和无功补偿装置输出无功功率的协同优化方法。以有功网损最小和电压偏差最小为目标函数,并将目标函数和约束条件模糊化,根据其隶属度函数形成模糊适应度函数,再将两目标通过最大满意度法转化为单目标,最后利用免疫粒子群算法进行求解,从而确定在负荷功率模糊波动下具有不同模糊出力水平的分布式电源和具有不同运行方式的无功补偿装置输出无功功率的最优值。以IEEE33配电网系统为算例,验证了所提出的模型和算法的可行性和有效性。     

含复合储能微电网的多目标优化运行

针对包含光伏、液流电池和锂电池的并网型复合储能微电网,提出一种基于二人零和博弈权重系数法的多目标优化方法。为实现微电网可再生能源利用最大化、并网运行冲击最小,本文以微电网购电费用和联络线功率波动两者最小为目标建立多目标优化模型。为兼顾各个目标,提出基于二人零和博弈的加权系数法将该模型转化为单目标优化问题进行求解。根据一个实际微电网进行算例验证,结果表明该优化方法可有效提高微电网运行经济性,并有效减少联络线功率波动。     

含分布式发电的配电网多目标无功优化策略研究

为以最省的无功设备投资、最大限度地保证系统经济运行,增加解决问题的灵活性,研究了含分布式发电(DG)的配电网多目标无功优化策略,即构建含DG的配电网多目标无功优化模型。运用自适应多目标粒子群(AMOPSO)算法求解此问题,一改传统将多目标问题转化为单目标求解的做法。为验证所提策略,以含DG的IEEE 33节点系统为例,将AMOPSO应用于以最小化系统有功网损和最小化无功补偿设备容量（投资）为目标函数的多目标无功优化问题。仿真表明,采用该策略为决策者提供了可供选择的多样性解;优化结果验证了所建多目标模型的优越性和所提算法应用的可行性和有效性。     

基于集群划分的含分布式光伏配电网有功-无功多目标优化

随着高比例分布式光伏并网,配电网潮流随光伏出力波动,系统有功-无功优化面临新的挑战。建立了配电网网损最小、光伏消纳量最大和电压偏移最小的多目标优化模型,通过调节光伏逆变器出力和无功补偿设备的投切,实现配电网网损最小、光伏消纳率最大和电压偏移最小的目标。建立了基于电气距离和区域电压调节能力的集群性能指标计算方法,并基于指标计算结果将配电网划分为多个子集群,利用NSGAIII算法对子集群进行有功-无功优化。最后以一条实际10 kV配电线路和IEEE123系统为算例仿真验证,计算结果表明经划分后对子集群进行有功-无功优化相比于全局优化可以提高光伏消纳率、减少系统网损和减少节点电压偏移。验证集群划分方法和有功-无功优化模型的有效性。     

含电动汽车的新能源微电网多目标分层优化调度

电动汽车(EV)和新能源微电网(NEMG)分属不同利益主体。针对EV接入NEMG后的经济运行问题,建立计及EV有序充放电行为和车主综合满意度的NEMG多目标分层调度数学模型并提出求解计算方法。EV层以最大化车主的综合满意度为目标,通过CPLEX软件求解得到EV充放电计划并传递给NEMG层。NEMG层基于EV充放电计划调整微电网内部可控分布式电源出力,以达到最小化系统综合成本和交互功率波动的目标。为求解该高维、非线性和多目标模型,提出基于可信度的三黑洞系统捕获策略多目标粒子群优化算法。仿真结果表明,含EV微电网分层架构相比不分层架构能实现EV和NEMG的互利共赢,验证了所提方法的科学性及有效性。     

孤岛模式下多源直流微电网经济运行的协调优化控制策略

基于直流微电网的时变性与分布式发电单元的不确定性,本文提出了一种最小化运行成本的多源协调优化控制策略。首先,建立了优化调度模型,通过完全分布式的控制框架,设计了实时经济运行的优化方案,以实现直流微电网系统分布式发电的负载分配、电压恢复以及经济最优。此外,由于三个变量的动态变化值被引入到一致性算法中,功率分配优化过程是实时的。最后,用仿真算例来对上述优化策略进行验证。结果表明,提出的控制策略可有效地实现分布式发电的最优功率分配,达到最小化运行成本的目标。当直流微电网系统中单元的成本函数或功率限制发生变化时,能够实现在线优化。     

考虑多目标优化模型的含分布式电源的无功优化

在配电网的调压过程中,将能够发出无功功率的分布式电源与电容器相结合,分析含分布式电源的配电网无功优化的问题,建立有功网损最小、静态电压稳定裕度最大的数学模型。在此基础上,应用超效率数据包分析评价方法,明确各目标函数的权重组合方案,把双目标无功优化问题转换成单目标规划问题。并且运用一种新颖的智能优化算法—细菌菌落算法,解决分布式电源在配电网中的无功优化问题。细菌菌落算法根据单群体菌落生长演化过程来寻找最优解,建立了细菌菌落的生成和死亡的寻优机制,并提供了一种新的算法结束方式。通过IEEE-33测试系统验证该算法具有良好实用性和适应性,并且也验证了所提模型的实际意义。     

微电网多目标优化运行综述

微电网中的分布式电源随机性很大,易导致微电网调度计划出现偏差或运行经济性变差。因此,微电网运行亟待优化。首先对微电网的主要结构、运行模式以及运行特点进行分析,对于含有多个目标的微电网优化运行数学模型,分别从经济效益、环境效益、安全可靠效益与用户满意度4个方面分析微电网运行优化的目标,并对微电网的约束条件以及约束条件的处理进行梳理,进而对微电网多目标运行优化求解的常用智能算法进行归纳总结,为微电网运行优化提供科学可行的理论指导,具有一定现实意义。     

基于多目标的独立微电网优化设计方法

针对典型带海水淡化负荷的风光柴储互补独立微电网,提出了考虑全寿命周期净费用、可再生能源利用率以及污染物排放水平的多目标优化设计模型。在既定控制策略下,采用十进制最优保留遗传算法进行求解,获得微电网中分布式电源和储能系统的容量优化配置。对某独立海岛微电网进行优化设计,并与微电网优化软件HOMER计算结果进行比较,结果表明所提出的优化设计方法更加合理、可行。     

基于电网分区的多目标分布式并行无功优化研究

针对集中式并行无功优化的瓶颈问题，建立了基于电网分区的多目标分解协调模型，并采用辅助问题原理(APP)进行分布式并行计算，将全网的多目标无功优化问题分解为多个子网的多目标并行优化问题：基于地域的系统分解与协调符合电网市场化发展的方向。仿真结果表明，本算法具有较强的收敛性和快速性。     

微电网多目标优化运行研究

微网是解决国家电力系统问题的重要辅助手段之一。为协调微源、储能单元、电网、和负荷之间的能量平衡和流动,同时实现微网运行的经济调度、环境保护、可靠供电等要求,需要提出可行的能量管理策略。首先从经济、环境、电能质量、供电可靠性等方面提出目标函数,然后列出约束条件,最后介绍优化算法并进行分析比较。