考虑分布式电源出力不确定性的城市电网模糊最优潮流分析

针对风力发电、太阳能发电等分布式电源出力的不确定性,引入模糊数学理论将不确定性的发电出力用模糊数表示,将梯形模糊数与最优潮流结合建立城市电网模糊最优潮流模型.依据模糊数的比较规则,通过加权位移法将模糊目标函数和模糊约束转化为确定性目标函数与约束,并采用原对偶内点法进行求解.对一24节点城市电网进行仿真分析,结果表明在某些出力不确定情况下所得优化结果是平均最优值.     

具有未知干扰输入系统的滚动时域估计

针对具有不确定干扰输入信息系统,讨论了一种滚动时域估计(moving horizon estimation,MHE)方法.在系统含有未知干扰输入的基础上,利用最小方差无偏特性,得到了不受不确定输入影响的估计器.再融合预测控制的滚动优化原理,把系统的硬约束直接表述在优化问题中,并在每个采样时刻通过极小化优化问题的性能指标,估计出系统的初始状态和作用在系统上的扰动.仿真时与递推滤波方法比较,结果表明,MHE能处理系统约束,具有比递推滤波方法更好的估计性能.     

UPFC对电网可靠性的灵敏度分析及优化配置

从改善发输电系统可靠性的角度出发,采用统一潮流控制器(UPFC)的功率注入模型,将UPFC纳入传统最优负荷削减模型中。利用该模型中UPFC不等式约束中控制参数的拉格朗日乘子的物理意义,推导了系统电量不足期望对UPFC容量的灵敏度表达式,提出了根据该灵敏度排序结果确定UPFC最优安装位置的方法;然后以UPFC投资费用与用户停电损失之和最小为目标,确定UPFC最优安装容量。对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统的仿真研究验证了所提出的UPFC优化配置方法的有效性。     

考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究

在考虑风电功率不确定性的基础上,提出一种基于频谱分析确定混合储能系统(HESS)容量的方法,该方法充分利用了超级电容器和蓄电池的优势互补特性,基于此提出储能最优运行策略。利用离散傅里叶变换分解风电不平衡功率得到其频域信息,并利用HESS对不平衡功率进行平抑;提出一种最优截止频率确定方法,并确定HESS中蓄电池和超级电容器的容量大小;基于所确定容量建立以利润最大为目标的机会约束规划储能运行策略模型,并采用整合蒙特卡罗的遗传算法进行求解,从而确定储能的最优运行策略。通过实际数据分析验证了所提模型和方法的有效性。     

基于混沌量子蜜蜂算法的机会约束输电规划

电力市场环境下的众多不确定因素具有明显的随机性与模糊性,且对输电规划会产生重要影响。利用不确定规划理论建立了随机模糊最小最大机会约束输电规划模型,在最小可能的总投资成本条件下寻找最优规划方案。借鉴蜜蜂觅食与交配行为,引入混沌优化与量子计算方法,设计混沌量子蜜蜂算法实现了对上述输电规划问题的求解,研究给出具体求解步骤,基于梯度的量子旋转角的计算方法提高解的精度,利用高斯量子突变保持种群的多样性,并证明了该算法以概率1收敛。通过30节点系统测算表明,混沌量子蜜蜂算法求解机会约束输电规划问题具有收敛速度快、精度高的特点。     

考虑输电容量约束的发电公司竞价策略的不确定规划方法

在基于估计竞争对手的报价系数来构造发电公司最优竞价策略的问题中,综合使用历史数据和专家经验能为决策者提供更为科学的决策依据。本文在不确定理论框架内,提出了能够同时支持使用历史数据和专家经验的考虑输电容量约束的发电公司竞价策略方法,给出了由市场清除问题和最优报价策略问题组成的两层不确定约束规划模型,设计了一种由神经网络和改进遗传算法组成的混合求解算法。用3节点系统和IEEE 30节点系统对所提出的模型和算法进行了计算分析,结果表明本文的方法是可行和有效的。     

基于混沌量子蜜蜂算法的机会约束输电规划

电力市场环境下的众多不确定因素具有明显的随机性与模糊性,且对输电规划会产生重要影响.利用不确定规划理论建立了随机模糊最小最大机会约束输电规划模型,在最小可能的总投资成本条件下寻找最优规划方案.借鉴蜜蜂觅食与交配行为,引入混沌优化与量子计算方法,设计混沌量子蜜蜂算法实现了对上述输电规划问题的求解,研究给出具体求解步骤,基于梯度的量子旋转角的计算方法提高解的精度,利用高斯量子突变保持种群的多样性,并证明了该算法以概率1收敛.通过30节点系统测算表明,混沌量子蜜蜂算法求解机会约束输电规划问题具有收敛速度快、精度高的特点.     

考虑暂态稳定约束的电力系统最优潮流算法

将模糊集理论应用于暂态稳定约束最优潮流问题,结合电力系统实际特性,对传统暂态稳定约束最优潮流模型进行改进,将功角约束、电压约束及目标函数模糊化处理,采用最大最小算子建立了以求解满意度最大化的暂态稳定约束最优潮流模糊新模型。构建了适于大规模非线性优化问题的协同进化粒子群算法,用于TSCOPF模糊优化问题的求解。为提高算法求解效率,结合模型特点采用提前终止暂态稳定仿真的加速策略。并利用Matlab并行工具箱对算法进行主从并行化改造,显著提高了算法运行效率。最后利用新英格兰10机系统仿真测试,证明了方法有效可行。     

电力市场环境下最优备用容量的确定

传统确定备用容量的方法已经不适用于电力市场环境。文中提出一种确定最优备用容量的算法,根据经济学中的效用(文中指电网安全效用)无差异理论,引入可中断负荷替代一部分备用容量,利用存储理论概念建立确定最优备用容量的数学模型,结合历史数据资料中备用容量利用的概率,运用决策论的算法求解最优备用容量。结合四川电网备用辅助服务的研究结果表明,在电网安全性不变的前提下,最优备用容量经济性明显优于用传统方法确定的备用容量。该算法符合市场规律,简单、实用。     

电力市场环境下最优备用容量的确定

传统确定备用容量的方法已经不适用于电力市场环境。文中提出一种确定最优备用容量的算法，根据经济学中的效用（文中指电网安全效用）无差异理论，引入可中断负荷替代一部分备用容量，利用存储理论概念建立确定最优备用容量的数学模型，结合历史数据资料中备用容量利用的概率，运用决策论的算法求解最优备用容量。结合四川电网备用辅助服务的研究结果表明，在电网安全性不变的前提下，最优备用容量经济性明显优于用传统方法确定的备用容量。该算法符合市场规律，简单、实用。     

电力市场模拟中的不确定性机组自组合问题

在电力市场环境下,发电商需要在不确定信息下,考虑机组的最小开、停机时间,确定各自机组期望的最优运行状态,并进而优化各自的报价.为了使电力市场模拟中的发电商决策模型更合理,作者基于报价中标概率函数,建立了考虑机组开、停机时间约束的报价决策模型,对机组自组合状态优化和报价决策行为进行研究和模拟.为了求解该不确定性混合整数问题,将其转化成为Markov过程,并提出相应算法.算例表明:考虑机组最小开、停机时间约束后,发电商会为了增加连续开机的可能性而降低在谷荷时段的报价,而这种报价策略会进一步加大市场中的峰谷电价差.该研究为电力市场模拟中发电商的决策提供了新的思路.     

新能源电力系统不确定优化调度方法研究现状及展望

风电场和光伏电站出力的不确定性给电力系统优化调度带来很大技术挑战。文中主要介绍了考虑新能源不确定性的电力系统优化调度方法的研究现状及后续研究方向展望。首先,重点论述了各种不确定优化调度（UOD）方法,包括随机优化方法、鲁棒优化方法、随机鲁棒优化结合方法和基于人工智能技术的方法。其中,随机优化方法包括场景法、机会约束规划法和近似动态规划法;鲁棒优化方法包括传统鲁棒优化法和分布鲁棒优化法;随机鲁棒优化结合方法包括采样鲁棒优化法和分布鲁棒机会约束规划法。然后,介绍了每一种方法的优化模型形式、模型的转化和求解原理及其优缺点。最后,对UOD的后续重点研究方向进行展望,包括兼顾多个目标的UOD问题及多目标不确定优化方法、输配系统UOD问题及分布式不确定优化方法、考虑稳定性约束的UOD问题及含常微分方程约束的不确定优化方法、考虑管道传输动态的综合能源系统UOD问题及含偏微分方程约束的不确定优化方法。     

Optimal linear filtering for networked systems with communication constraints,fading measurements,and multiplicative noises

This paper is concerned with the filtering problem for discrete‐time networked systems with communication constraints, fading measurements, and multiplicative noises. The communication constraint is that, at each sampling instant, at most one of the various transmission nodes in the networked systems is permitted to access a shared communication channel, and then the received data are transmitted to a remote filter to perform the filtering task. The phenomenon of measurement fading appears in a random way when measurements are transmitted via the communication channel that undergoes slow fading. Using the innovation analysis approach and some results developed in this study, an optimal linear filter is proposed. The proposed optimal filter has a recursive structure and does not increase computation and storage load with time. Computer simulations are conducted to examine the performance of the proposed optimal filter. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

考虑约束集混合筛选的预防安全约束鲁棒最优潮流

随着大规模清洁能源接入电网,其出力具有间歇性和随机性,对电力系统实时经济调度产生较大影响。提出了基于约束集混合筛选的预防安全约束鲁棒最优潮流计算方法,建立了仿射可调鲁棒优化模型。模型中考虑了预想事故的预防安全约束,采用基于约束集混合筛选的方法降低规模。通过算例验证了所提出方法对考虑不确定性的鲁棒经济调度的适用性。     

A gain modification form for Kalman filtering under state inequality constraints

This paper presents a method for dealing with Kalman filtering under particular classes of nonlinear state model and state inequality constraints. This method is based on a modification of the optimal Kalman gain in order to enforce the state constraints if necessary. The proposed method is applied to a nonlinear hydraulic system in order to highlight the efficiency of this method. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于机会约束的微电网混合整数规划优化调度

为解决微电网短期及超短期优化调度问题,考虑微电网运行过程中不确定因素的影响.以最小化微电网运行成本为目标,综合考虑功率平衡、机会约束等约束条件,提出了一种基于机会约束的微电网混合整数规划优化调度模型.针对模型中机会约束确定性转化问题,采用基于采样的机会约束条件确定性转化方法,将机会约束变为混合整数线性约束.同时,为了提...     

输电系统规划的柔性决策方法

本文提出的输电电系统规划的柔性决策方法，为求解多重预想环境下的电网主展问题探索一条新途径。文中通过一个实际算例，显示了该方法的可行性和有效性。     

计及源荷不确定性及频率安全的电力系统区间优化调度方法

提出了一种计及源荷不确定性及频率安全的电力系统区间优化调度方法。首先,对系统动态频率特性进行分析,将非线性频率安全约束近似简化为线性约束。接着,在考虑源荷预测误差区间不确定性的基础上,建立了计及频率安全约束的电力系统优化调度问题数学模型。基于Benders分解方法将区间优化问题分解为基准场景下的主问题和不确定场景下校正调度的可行性校验子问题进行求解,为减少需要考虑的场景数量,根据系统违反功率平衡、备用、线路潮流等安全约束的程度筛选出少量高风险场景,并对其进行可行性校验。最后,将该方法应用于含风电的10机39节点系统,仿真结果表明,区间优化调度方法可确保系统在不确定场景下的安全性,与场景法相比,其计算效率显著提高,计算量大幅减少。     

基于两阶段鲁棒优化的西南地区微电网经济调度

针对西南地区可再生能源储备丰富的特点,考虑微电网中可再生分布式能源出力和负荷的不确定性对微电网运行调度的影响,搭建了两阶段鲁棒优化经济调度模型,求解系统在极端运行场景下的经济性最优解。模型考虑系统功率平衡和输出功率约束、需求响应负荷约束以及微电网与配电网的交互约束,通过不确定性调节参数处理微电网中的不确定性,调节模型的保守度。随后通过Benders分解算法将模型分为主问题和子问题求解,并采用对偶理论对内层模型进行解耦。最终得出的结果验证了所搭建模型的有效性,为微电网接入西南电网后的调度策略提供参考。