基于SNOP的柔性配电网中分布式电源最大准入容量计算

分布式电源高比例接入配电网,将会引起配电网潮流越限等问题,影响配电网安全运行。基于智能软开关的柔性配电网为提高分布式电源消纳能力提供了新的思路。智能软开关的动态双向功率调节能力,有助于改善配电网中电压瓶颈节点和传输容量瓶颈支路的运行状态,实现全网潮流主动协同管理,从而提高柔性配电网中分布式电源准入容量。首先建立了柔性配电网中分布式电源最大准入容量模型,基于配电系统的多节点特性,该模型属于高维非线性优化问题。然后根据实际场景和参数设置的不同,分为传统配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源自由接入3种情况进行分析,并采用多种群遗传算法求解得到全局最优解。最后使用IEEE 33节点配电系统进行算例分析,结果验证了柔性配电网中智能软开关的应用对分布式电源接入能力的提升作用。所提方法在获得柔性配电网中分布式电源准入容量的同时,可从规划角度得到分布式电源接入的最优容量和位置。     

基于改进自适应遗传算法的配电网光伏容量优化配置

为解决配电网中分布式光伏电源的容量优化配置问题,构建了含有分布式光伏电源运行建设费用、配网损耗费用、购电成本效益和环保效益的目标函数,并以配电网中节点电压、功率平衡等为约束条件,通过改进自适应遗传算法求解模型最优解。IEEE 33节点算例中,传统遗传算法在迭代至第77次用时32.72 s收敛至最优解,自适应遗传算法迭代至第39次用时16.57 s收敛至最优解,改进的自适应遗传算法迭代至第10次用时4.78 s就已经收敛至最优解,验证了模型和算法的合理性。     

面向分布式电源最大消纳的配电网重构

为保证配电网运行方式发生变化时可最大程度消纳区内的分布式电源出力,提出一种面向分布式电源最大消纳的配电网重构方法。以分布式电源消纳量最大为目标,考虑节点电压约束、支路电流约束、网络辐射状约束等安全约束,利用遗传算法进行优化模型的求解,得到最优的配电网重构结果及分布式电源出力方案。选取IEEE 33节点标准算例进行仿真,算例表明,文中所提方法可为配电网运行方式发生变化时调度部门的调控决策提供指导。     

基于混合算法的含分布式电源的配电网重构研究

为解决含有分布式电源的配电网重构问题,建立了以系统网损为最小目标的含分布式电源配电网优化模型。根据遗传算法、模拟退火算法和禁忌搜索算法的特点,提出了适用于含分布式电源的配电网重构的混合算法。将禁忌搜索算法和模拟退火算法的思想引入到遗传算法中,可以避开遗传算法中存在的早熟收敛问题,跳出局部最优解,逐渐收敛到全局最优解,同时减小了迭代次数,提高了算法的效率。该算法用于IEEE 33节点系统的计算结果表明,混合算法用于含分布式电源的配电网重构是可行的、有效的。     

容纳小水电弃水及电容器投切的配网优化运行研究

随着能源危机和环境挑战,越来越多基于包含小水电的分布式电源并入配电网运行。为了充分利用小水电的发电能力,分析了小水电群的运行特性,提出了计及电容器投切约束和小水电弃水的优化控制方法与策略,利用改进的PSO智能算法进行目标的优化求解。利用IEEE9节点系统对该方案进行测试仿真计算,结果表明该算法能够很好地获取全局最优解。该方法可应用于含有小水电等分布式电源的配电网优化运行分析中。     

容纳小水电弃水及电容器投切的配网优化运行研究

随着能源危机和环境挑战,越来越多基于包含小水电的分布式电源并入配电网运行.为了充分利用小水电的发电能力,分析了小水电群的运行特性,提出了计及电容器投切约束和小水电弃水的优化控制方法与策略,利用改进的PSO智能算法进行目标的优化求解,利用IEEE9节点系统对该方案进行测试仿真计算,结果表明该算法能够很好地获取全局最优解.该方法可应用于含有小水电等分布式电源的配电网优化运行分析中.     

计及电压预测的主动配电网分布式电源在线优化决策方法

“双碳”背景下,配电网中分布式电源的接入量逐渐增加,如何决策分布式电源的输出设定值从而使配电网经济运行成为研究的关键问题。针对分布式电源管控问题进行了深入研究,在建立时变优化模型的基础上,就现有算法未考虑当前时段分布式电源决策对未来时段分布式电源决策影响的问题,提出了一种计及电压预测的主动配电网分布式电源优化决策方法。首先根据配电网各节点负荷变动情况对负荷变动后的网络节点电压进行预测。进一步利用所预测的配电网节点电压值进行分布式电源的决策。然后利用分布式电源决策设定值的变化量预测分布式电源决策后的网络潮流状态,以此类推从而求解所有时段分布式电源的决策设定值。针对502节点配电网算例系统,利用所提在线优化决策方法对配电网最优潮流收敛性、节点电压调控收敛性以及储能电源充放电预测有效性进行了算例验证。     

基于改进蝙蝠算法的含分布式电源配电网无功优化

针对分布式电源接入传统配电网后,导致传统配电网的网络损耗增加和节点电压偏差增大等问题,提出一种计及分布式电源并网逆变器无功输出的优化策略。首先建立含分布式电源的配电网无功优化模型;然后基于前代回推算法计算配电网的潮流分布;进而利用改进蝙蝠优化算法对模型进行求解,有效地避免了求解陷入局部最优解,获得了分布式电源并网逆变器最优的无功输出;最后通过Matlab搭建IEEE-33节点含分布式电源的配电网模型进行仿真实验,仿真结果证明了所设计的无功优化策略的有效性和可行性。     

计及电压预测的主动配电网分布式电源在线优化决策方法

“双碳”背景下,配电网中分布式电源的接入量逐渐增加,如何决策分布式电源的输出设定值从而使配电网经济运行成为研究的关键问题。针对分布式电源管控问题进行了深入研究,在建立时变优化模型的基础上,就现有算法未考虑当前时段分布式电源决策对未来时段分布式电源决策影响的问题,提出了一种计及电压预测的主动配电网分布式电源优化决策方法。首先根据配电网各节点负荷变动情况对负荷变动后的网络节点电压进行预测。进一步利用所预测的配电网节点电压值进行分布式电源的决策。然后利用分布式电源决策设定值的变化量预测分布式电源决策后的网络潮流状态,以此类推从而求解所有时段分布式电源的决策设定值。针对502节点配电网算例系统,利用所提在线优化决策方法对配电网最优潮流收敛性、节点电压调控收敛性以及储能电源充放电预测有效性进行了算例验证。     

计及多种分布式能源运行的配电网双层优化规划方法

在配电网分布式可再生能源(Renewable Distributed Generation, RDG)优化规划问题上,考虑可控分布式电源和可中断负荷的调度运行情况,建立RDG双层优化模型。上层模型以配电网系统电压偏移最小、网络损耗最小为目标,求解RDG接入配电网的最优位置和容量。下层模型以配电网发电综合运行成本最小为目标,求解各时段可控分布式电源和可中断负荷最优出力安排。利用场景分析方法处理多种分布式可再生能源优化中的不确定因素。为减少模型计算量,采用K-means聚类算法获取典型场景。最后,采用改进的自适应遗传算法求解,以IEEE-33节点网络系统为例对所提模型与方法的有效性进行验证。仿真结果表明,该方法能够有效提高RDG优化方案在系统实际运行中的适用性。     

考虑电力系统低碳效益的配电网分布式发电系统最优配置方法(英文)

由于分布式电源能够有效降低配电网中功率的损耗,分布式电源最优配置问题将会成为未来实现电力系统低碳化的关键技术之一。但由于该问题属于非线性离散最优化问题,一般的求解方法较难求得其最优解。提出一种基于枚举法的精确求解方法,通过约束条件大大减少了枚举的组合数,克服了枚举法易出现组合爆炸的缺点,成功解决了配电网分布式电源最优配置的求解问题。首先,给出分布式电源最优配置问题的数学模型,建立了优化目标和约束函数;其次,以6节点实验系统为例,阐述了该方法的详细步骤,并通过仿真结果,从原理上证明了该方法能够有效运用于该问题的求解;然后,将该方法运用于含有126个节点的实际配电网系统模型,并对电网损耗下降情况进行了计算分析。结果显示,该方法能够在短时间内计算得到一个分布式电源最优配置问题的解,同时保证该解在网损降低率上的误差与精确解相比不超过10%,显示了该方法在工程实用中的快速性和有效性。     

基于二阶锥规划的含分布式电源配电网动态无功分区与优化方法

分布式电源大规模接入所造成配电网电压质量问题一直受到极大关注。针对分布式电源大规模接入所产生的局部区域电压严重偏高问题,提出配电网动态无功分区的方法,构建了配电网无功优化模型。利用锥规划对原优化问题进行了简化并转化为二阶锥规划模型。为解决求解难度大的问题,提出了考虑动态无功分区的求解方法。考虑不同无功分区的分布式电源接入特点和运行特性,构建电压灵敏度矩阵,计算确定配电网节点电压变化量,提出电容器组、静止式无功发生器(statle var generator,SVG)等无功补偿装置的运行策略并优化其在各种运行条件下的无功功率值。分别以IEEE33节点和东莞地区某53节点的配电网为实例进行了计算,验证了无功优化的二阶锥规划方法的适用性和可行性,分析了动态分区对配电网无功优化以及电容器组和SVG等无功补偿装置运行策略的影响。     

分布式电源配电网络多目标优化重构方法研究

分布式电源配电网优化运行是配电网络高质量供电的基本需求,针对配电网络多目标优化过程中存在优化不彻底,效率低的问题,在分布式电源配电网络的辐射式结构基础上,利用遗传算法进行多目标优化,采用gamultiobj函数构建分布式电源配电网络的多目标优化目标函数,对性能参数进行在线优化,提升Pareto最优解的收敛性.最后在MA...     

考虑负荷与分布式电源随机性的配电网无功优化*

考虑负荷与分布式电源(DG)的随机性,在满足配电网运行约束条件以及补偿器动作次数约束条件下,提出配电网日整体收益最大,综合考虑分布式电源投资和维护费用以及补偿器投入费用的无功优化模型。用网损降损率变化率作为补偿器动作的"动作阀",同时针对遗传算法(GA)在寻优过程中寻优速度慢的缺点,用精英保留策略遗传算法(ESGA)求解含DG配电网无功优化问题。IEEE33节点配电系统算例仿真结果表明所提方法能有效解降低网络损耗,实现配电网动态无功优化。     

考虑时序特性的多目标分布式电源选址定容规划

配电网负荷及分布式电源出力呈现明显的时序特性,文中对负荷和分布式电源的典型时序特性进行了分析,以配电网损耗、停电损失为目标,考虑时序特性和多场景提出了多目标分布式电源选址定容规划模型,给出了场景和场景权重的确定方法。应用遗传算法进行求解,采用多段染色体编码方式,根据节点视在功率二阶精确矩处理不可行解,有效地提高了优化效率。IEEE 69节点系统仿真结果证实了时序特性对分布式电源的选址定容有很大影响,验证了所提出模型和方法的可行性和有效性。     

计及可再生电源不确定性的配电网鲁棒最优潮流

主动配电网中可再生分布式电源出力的不确定性影响系统安全运行。基于鲁棒优化方法,首先建立考虑可再生分布式电源出力不确定性的主动配电网鲁棒最优潮流模型,该模型考虑了能改善其解保守性的价格型需求侧响应。对模型中的不确定集进行凸转换,采用凸优化方法对模型进行求解。IEEE 13节点和IEEE 123节点系统的仿真测试结果表明,相比于传统确定性模型,采用所提鲁棒优化模型获得的优化结果能同时兼顾安全性和经济性。     

考虑风光与负荷时序特性的主动配电网分布式电源优化配置

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然后,建立考虑风光与负荷时序特性的主动配电网双层优化配置模型,上层以系统年综合经济成本最优为目标,决策变量为风光机组接入配电网的位置及容量;下层以系统各时段运行电压水平最优为目标,决策变量为配电网主动管理措施下的运行成本;综合考虑风光机组时序出力和负荷侧时序响应,实现主动配电网分布式电源优化规划。最后,采用改进的自适应遗传算法对模型进行求解。IEEE 33节点系统算例表明,所提方法及模型在确保场景选取的多样性和合理性的同时,兼顾了风光机组出力与负荷时序波动特性,提高了系统运行水平,降低了系统运行成本。     

考虑风光与负荷时序特性的主动配电网分布式电源优化配置

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然后,建立考虑风光与负荷时序特性的主动配电网双层优化配置模型,上层以系统年综合经济成本最优为目标,决策变量为风光机组接入配电网的位置及容量;下层以系统各时段运行电压水平最优为目标,决策变量为配电网主动管理措施下的运行成本;综合考虑风光机组时序出力和负荷侧时序响应,实现主动配电网分布式电源优化规划。最后,采用改进的自适应遗传算法对模型进行求解。IEEE 33节点系统算例表明,所提方法及模型在确保场景选取的多样性和合理性的同时,兼顾了风光机组出力与负荷时序波动特性,提高了系统运行水平,降低了系统运行成本。     

考虑可控负荷影响的主动配电系统分布式电源优化配置

在常规的配电网分布式电源优化配置基础上,结合主动配电系统特点,考虑可控负荷的影响,建立了分布式电源双层优化配置模型。上层模型用于求解接入主动配电系统的分布式电源最优位置和容量;下层模型用于求解各时段最优的可控分布式电源出力和可控负荷大小,并利用鲁棒优化理论,采用盒式不确定集合表征风力发电、光伏发电等不可控分布式电源出力的不确定性。利用该模型,可以在求解分布式电源优化配置问题的同时考虑运行调度的因素,从某种程度上实现主动配电系统电源规划与运行的统筹。最后采用蝙蝠算法求解双层优化模型。通过对IEEE 33节点配电系统进行算例分析,并与遗传算法、粒子群优化算法进行对比,验证了所提模型的合理性以及蝙蝠算法的适用性和较强的全局寻优能力。     

配电网中分布式电源的优化配置研究

对于分布式电源在配电网中的选址定容问题,本文以有功网损、配电网节点电压偏移总和、系统建设与运行总费用和环境成本这四个指标作为优化目标。通过加权归一化为单目标函数,建立了分布式电源选址定容的数学模型,并利用改进遗传算法对模型进行优化求解。以IEEE33节点配电网为算例,对分布式电源的安装位置与容量进行优化配置。结果分析表明,配电网的网损减少,电压水平提高,总成本降低,验证了本文的方法具有可行性和有效性。