低压配电网无功补偿分散配置优化方法

针对低压配电网集中配置无功补偿装置无法解决电压质量问题,提出了一种低压配电网无功补偿分散配置优化方法。优化模型的目标函数为最小化配电网的网损,约束条件包括各个节点电压的上下限和无功补偿点补偿容量的上下限。先以所有负荷节点作为候选补偿点,采用内嵌二次罚函数处理离散变量的非线性原对偶内点法求解优化模型,得到理想分散无功补偿配置方案,同时获得配电网的大致无功补偿容量需求,在此基础上综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等要求,选定几个重要补偿点再次求解优化模型,获得最终的实用分散无功补偿配置方案。对几个实际低压配电网台区进行的分析计算验证了方法的有效性和实用性。     

考虑泵类负荷特性的低压配电网分散无功补偿优化配置

针对以增氧泵、抽水泵等农业负荷为主的低压配电网台区常出现馈线末端电压过低而导致泵类负荷无法正常启动的问题,提出了考虑泵类负荷特性的低压配电网分散无功补偿优化配置模型。模型中目标函数综合考虑了补偿装置的投资成本和降低台区网损的经济效益,约束条件包括配电台区在泵类负荷正常运行和启动条件下的各种约束。采用sigmoid函数近似逼近目标函数中不连续的符号函数,并采用在离散取值附近曲率较大的非线性罚函数处理无功补偿容量的离散变量特性,进而采用原对偶内点法求解优化模型。通过对某个实际低压配电台区的计算分析,验证了该方法获得的补偿方案能够改善配电台区电压质量,保证泵类负荷的正常启动,并能有效降低台区网损。     

考虑源荷不确定性的光伏小镇鲁棒优化配置

光伏小镇能源系统是以光伏为主体,结合其它本地能源的综合能源系统。为充分利用太阳能和地热能,本文提出一种考虑源荷不确定性的两阶段鲁棒优化方法,引入不确定性调节参数以避免为保证供电可靠性而牺牲经济效益。建立以系统综合成本最小为目标的max-min-max两阶段鲁棒优化配置模型,对光伏小镇的光伏、热电联产机组、地源热泵、储能进行优化配置。光伏和负荷的不确定性采用不依赖于概率分布的盒式不确定集描述,以上下边界区间表示光伏和负荷的波动范围,形成鲁棒约束,通过列和约束生成算法和强对偶转换降低求解的复杂度。以我国北方某光伏小镇为研究案例,通过改变不确定性调节参数,能有效控制配置方案的保守性,在保证供电可靠性降低负荷缺电率的同时,降低了配置成本,弃光率也得到改善,方案具有很强的适用性。     

主动配电网无功补偿和OLTC鲁棒多目标优化配置

为应对主动配电网潮流波动,提升主动配电网运行经济性和安全性,以投资成本、网损、电压偏移最少为目标,建立了投资层与多时段模拟运行层一体化的多目标优化配置模型。同时,为进一步决获取符合实际需求的最优配置方案,提出动态加权的多目标求解方法,得到最优解集。通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

考虑光伏和电动汽车不确定性的配电网鲁棒经济调度

随着光伏等间歇性能源发电和电动汽车等随机负荷的大量接入,配电网运行调度中的不确定性因素增大,面临着更大挑战。本文首先建立了光伏电站出力和电动汽车充电站负荷的不确定波动特性模型,运用鲁棒优化的思想考虑配电网调度面临的不确定性因素,以网络损耗费用最大为极端场景,以极端场景下配电网总运行成本最小为目标函数,建立配电网鲁棒经济调度的Min-Max优化模型。通过采用Benders分解算法将Min-Max优化问题分解为主问题和子问题进行交替迭代求解,得到对于节点功率不确定波动具有鲁棒性的配电网经济调度方案。最后,以IEEE33节点系统为例进行仿真分析,并与确定性优化调度方法和场景法进行对比,仿真结果验证了所提出的鲁棒经济调度模型和求解算法的正确性和高效性。     

考虑光伏接入不确定性的主动配电网有功?无功可控资源优化配置

为考虑光伏接入的不确定性对主动配电网的影响,并分析建模,首先通过光伏?负荷的连续概率密度函数,将概率性场景进行最优多状态建模以抽取代表性时序场景;然后面向所抽取的场景集合,基于模糊层次分析法量化考量电压质量、经济效益、自治能力3个主动配电网运行规划性能要素。采用双层机会约束规划,构建了针对光伏接入不确定性的有功-无功可控资源优化配置模型。运用嵌入机会约束的混沌粒子群优化算法求解,实现了时序运行与配置方案协同的微型燃气轮机和电容器组的协调部署。某地实际馈线算例验证了所提模型与方法的有效性和实用性,同时该方法提高了计算精度。     

考虑负荷量测和光伏不确定性的主动配电网鲁棒电压控制

由于量测不足以及光伏发电出力的不确定性,主动配电网中的负荷和光伏发电出力难以准确估计,不考虑这些误差的电压优化控制策略无法保证系统的安全性。针对辐射状运行的配电网,文中首先介绍了基于支路潮流形式的主动配电网确定性电压优化控制模型。在此基础上,建立了考虑光伏发电和负荷不确定性的鲁棒电压控制模型。为了减小鲁棒电压控制模型的计算量,采用同步回代削减法对生成的大规模原始场景进行削减,可保证削减后场景具有很好的近似性。采用修改的IEEE 33节点算例系统进行算例分析,验证了该方法的鲁棒性和有效性。     

低压配电网无功补偿

10kV配电网采用柱上无功补偿方式,根据负荷变化自动调整补偿容量,有效地提高配电网功率因数,减少线路电能损耗,改善电压质量,提高供电能力。     

考虑光伏无功分区计价的配电网无功优化

考虑无功成本并利用光伏逆变器的无功功率输出进行无功优化,可以提高硬件资源利用率和降低电站运维成本,为此计及电力市场环境下的无功成本,提出了并网光伏无功功率分区计价模型。首先研究光伏并网逆变器无功出力运行策略,以日配电网综合运维成本最小为优化目标,构建含响应光伏逆变器无功分区电价、静止无功补偿器、有载调压变压器和电容器组投切的配电网无功优化模型;继而采用二阶锥规划和大M法等数学手段处理模型中的非线性项,并利用奔德斯分解方法对模型分割求解,从而保证在计算收敛情况下有较高的求解速度;最后采用改进IEEE-33节点在MATLAB计算平台上验证了数学模型、求解方法与控制策略的正确性和有效性。     

考虑主动管理措施的配电网无功补偿双层优化配置

为了适应未来大量分布式电源(DG)并网及自动化水平显著提高的主动配电网发展,在规划阶段应该考虑主动管理措施,优化系统运行方式。同时,现有的无功补偿规划研究忽略了DG及负荷的不确定性。为此,计及间歇性DG及负荷的不确定性,提出主动配电网无功补偿双层优化配置模型。上层规划以无功补偿电容器的投资成本、网络损耗费用综合最优为目标函数,下层规划在此基础上考虑调节无功补偿容量及调节有载变压器抽头两种主动管理措施,对每个场景进行优化。采用K-均值聚类法对场景进行缩减,结合和声搜索算法和粒子群算法联合求解模型。通过IEEE33节点算例进行仿真计算,验证所提模型和方法的正确性。     

低压配电网分散无功补偿与扩大线径协调优化计算

针对低压配电网馈线末端节点电压偏低的问题,提出了低压配电网分散无功补偿与扩大线径协调优化计算模型。目标函数综合考虑了安装无功补偿装置和更换导线的投资成本以及降低配电网损耗的经济效益,约束条件包括配电网运行约束,以及无功补偿点补偿容量和扩大线径支路截面积的上下限约束。采用凸松弛技术对优化模型中的整数变量进行连续化处理,并结合问题特点降低需要引入整数变量的数目。根据低压配电网潮流计算结果选择电压损耗大的支路作为扩大线径候选线路,同时以所有负荷节点作为候选无功补偿点,计算得到分散无功补偿与扩大线径的协调优化方案。以某个实际低压配电台区为例,计算结果验证了所提出方法得到的协调优化方案比单纯无功补偿方案具有更高的经济效益,电压质量也更好。     

考虑多负荷水平的中低压配电网无功补偿优化规划

建立了计及配电网中压和低压无功补偿优化规划的数学模型,提出了基于遗传算法的求解方法。所提模型和算法可处理多个负荷水平,同时优化补偿电容器的容量和分组数。为评估电容器在各负荷水平下的补偿效果,设计了补偿电容器投切模拟的流程。算法首先基于灵敏度分析和单位投资降损指标选择中压和低压待选补偿点,大大减小了搜索空间。算例分析表明了所提算法的有效性。     

配电网电压控制的分布式光伏无功仿射可调鲁棒优化方法

随着高比例分布式光伏发电并网引发的配电网电压波动越限问题,提出基于仿射可调鲁棒优化的分布式光伏无功功率调节方法.首先,通过建立以配电网有功网损和节点电压偏差最小化的综合优化模型,采用多面体线性化方法将综合优化模型转化为二次规划模型.然后,在考虑分布式光伏有功出力预算不确定性集的基础上,通过对偶变换将鲁棒优化模型转化为确...     

配电网无功补偿配置原则优化研究

对现行无功配置原则进行优化,使得配电网的无功补偿更加经济、利用效率更高,从而实现配电网的经济运行。首先,建立无功补偿投资成本模型,并对无功补偿的投资进行分析,确定无功补偿优化以降低网损为目标。其次,建立配电网中各元件传输无功产生的有功损耗计算模型,并进行降损灵敏度分析。同时,建立无功补偿的投资效益模型,分析提出无功补偿的最优目标功率因数,再结合配电网无功补偿的分层分区平衡原则,分别对变电站、配变无功补偿原则进行优化。最后,对典型算例进行无功补偿配置分析,验证优化原则的合理性及经济性。     

农村配电网无功补偿最佳优化配置

针对目前农村配电网规划存在无功补偿方式及补偿点选取盲目情况。通过详细分析和综合比较目前常用的几种无功补偿方式,得出农村配电网无功补偿的最佳方式。对当前一些无功补偿最佳配置点寻优算法进行利弊分析,结合所选取的补偿方式提出的一种按管理区域划分的分区改进型遗传算法,并进行无功的最佳优化。采用该算法对IEEE30节点系统和实际配电供电网络系统进行验算,结果表明该算法既具有收敛速度快、稳定性好和可控性强优点,同时在改善无功补偿效果上优势明显,具有一定的实际应用价值。     

考虑分布式电源不确定性的配电网鲁棒动态重构

间歇性分布式电源并网使得配电网网络重构过程需要考虑更多的不确定因素。在利用仿射数对分布式电源出力的不确定性进行合理分析与建模基础上,建立以重构周期内开关动作耗费与网络有功损耗等综合成本最低为目标函数,以网络安全运行为约束条件的配电网鲁棒动态重构模型。为精确求解该数学模型,引入基于最佳等距思想的分段线性逼近方法将原目标函数松弛为线性可解形式,并根据对偶定理将模型进一步等效转化为双层混合整数线性规划问题;最后采用列约束生成算法对模型进行高效求解。修改的PGE 69节点系统测试分析结果表明,与现有的配电网确定性动态重构方法比较,所提鲁棒动态重构方法在抗系统不确定性扰动方面具有明显的优势。     

考虑电价不确定性的主动配电网网损成本鲁棒优化模型

提高配电网的运行效率和可靠性是配电网运营商优化系统运行的主要目标,在开放电力市场中,市场电价波动可能会使得上述优化目标下不能够最小化配电网的网损成本。基于此,构建考虑电价不确定性的配电网运营商网损成本鲁棒优化模型。分析不同优化目标下电价波动以及需求响应和储能调度策略对配电网运行网损成本的影响,并给出在不同情境下的最优运行策略。IEEE 33节点配电网的仿真结果验证了所提模型的有效性。     

考虑需求响应与光伏不确定性的综合能源系统鲁棒优化

光伏接入和用电负荷需求响应给能源系统运行带来了诸多的不确定性,增加了综合能源系统优化调度的复杂度。基于多源信息融合的综合能源系统,可以实时收集和处理海量运行数据,实现终端供能系统高效经济运行。在介绍基于多源信息融合的综合能源系统基础上,建立了用电负荷需求响应模型,用来描述可平移负荷需求响应特性,针对光伏出力不确定性,采用拉丁超立方采样和K-均值场景缩减技术生成典型场景集,以此确定光伏出力不确定性区间。建立了综合能源系统的典型设备数学模型,构建考虑用电负荷需求响应的综合能源系统经济运行鲁棒优化目标函数,并采用鲁棒优化算法进行求解。案例仿真结果显示,鲁棒优化在提高系统运行安全性的同时,增加了系统运行费用;同时,考虑需求响应后区域综合能源系统运行经济性得到提升,用户需求响应参与度越高,经济性提升效果越明显。     

考虑光伏接入的低压配电网损耗优化

日益增加的户用光伏发电系统改变了配电网的潮流分布,同时对配电网的网络损耗产生了影响。利用光伏发电系统固有无功出力的可控性,实现对接入配电网的损耗优化。首先给出配电网网损的计算模型,然后在OpenDSS仿真软件中搭建光伏发电系统接入的配电网仿真模型,通过使用Matlab调用OpenDSS并利用粒子群算法实现了配电网的损耗优化。仿真结果表明,分布式光伏发电系统能有效减少配电网的损耗,同时也能有效抑制电压越限现象。     

考虑不确定性的分布式家庭并网光伏系统鲁棒优化能量调度

分布式家庭并网光伏系统是太阳能产业规划的重要组成部分,其能量优化调度模型是一项重要研究课题。针对系统中光伏出力的不确定性,对其采取区间形式表示。以系统运行成本最小为目标,计及系统功率平衡约束等多项必要约束条件,建立分布式家庭并网光伏系统的能量优化基本模型。通过鲁棒优化框架将能量优化调度基本模型中含不确定变量的约束条件转化为确定性约束,从而建立分布式家庭并网光伏系统鲁棒优化能量调度模型。采用改进萤火虫算法对所建立的模型进行求解。仿真算例表明,所建立模型得到的系统运行方案能够在实际运行中具备良好的鲁棒性,降低系统经济风险。