计及负荷停电风险的电力应急服务的最优选址

发展了考虑负荷点停电风险的电力应急服务点的选址模型。由负荷点的缺电功率、负荷类型及停电概率确定其单位时间内的停电风险,在此基础上以各负荷点停电风险之和最小为目标建立电力应急服务点的选址优化模型,并且针对实际中电力应急时限约束可能无法满足的问题,引入超时惩罚因子对模型进行扩充。采用Floyd算法求解所发展的优化模型。算例结果表明,所提出的模型通过考虑各负荷点停电风险的差异性,在相当程度上避免了现有模型仅以应急时间最短为目标而可能造成实际停电损失较大的问题。     

面向重大社会事件的电力应急资源两阶段规划方法

重大社会事件融合了信息、物理、社会多元信息,增大了传统电力应急资源规划的难度和复杂度,为此,提出面向重大社会事件的电力应急资源两阶段规划方法。分析电力应急资源规划的信息、物理、社会耦合因素,引入负荷重要度来量化重大社会事件对应急资源规划的影响,给出整合应急服务点规划与应急资源配置的两阶段规划框架;建立考虑负荷重要度的停电风险量化指标,综合考虑负荷停电风险、服务点投资成本和应急服务时限约束,构建应急服务点多点多目标规划模型,并提出基于ε约束的多目标模型求解方法;考虑应急资源需求的不确定性,提出基于区间优化的应急资源优化配置模型,并将原区间优化模型转化为乐观优化问题和悲观优化问题进行求解。算例仿真结果验证了所提两阶段规划方法的有效性。     

防灾应急电源优化调度的机会约束规划方法

在电力系统防灾应急体系中,需要合理调度防灾应急电源,以最大限度地降低停电损失。在实际停电事故发生时,调度环境非常复杂且具有很多不确定性因素,而现有防灾应急电源优化调度方面的研究大多未计及多重不确定性因素的影响。在此背景下,假定应急电源的行驶时间近似服从正态分布,失电用户的缺电功率近似服从区间均匀分布,在此基础上建立基于机会约束规划的防灾应急电源优化调度模型。该模型以重要失电用户的总停电损失最小为优化目标,采用置信水平处理模型中的不确定参数,并在量子进化算法中嵌入蒙特卡洛仿真来求解。算例分析结果表明所提方法可以处理电力应急过程中的多重不确定性因素,合理分配防灾应急电源,进而降低停电损失。     

城市移动应急电源的优化调度

建设电力应急管理平台、建立和完善电力应急服务机制对提升电力系统应急保障能力意义重大。与此相关的一个重要问题是如何合理调度现有的移动应急电源,以提高城市电力系统应急处理能力进而最大限度地降低停电损失。现有电力应急方面的研究多侧重于应急指标体系的构建和应急平台的建设,而对于城市移动应急电源的优化调度研究还未涉及。在此背景下,构造了城市移动应急电源的双目标优化调度模型,以各失电用户总停电损失之和最小为主目标,以移动应急电源的富余容量最小为次目标。之后,针对该模型包含了非线性的最大值函数和符号函数而难以求解的问题,通过引入0-1变量等措施将原模型转化为混合整数线性规划问题,并提出了一种基于分层序列法的求解方法。最后,用算例说明了所提出模型和方法的基本特征。     

基于预演算法的灾后配电网应急抢修决策优化

为应对极端灾害导致的停电损失，需合理构建灾后恢复模型，探索有效的灾后应急决策方法。构建了考虑关键负荷失效事件的灾后应急抢修马尔科夫决策过程模型，在计算损失时考虑了停电时长对不同类型关键负荷功能性的影响；对于灾后应急决策，提出了基于预演算法的在线决策方法，通过多场景仿真的方式快速评估动作-状态价值函数(即Q函数),进而生成在线优化策略，算例证明了基于预演仿真生成Q函数的决策方案优于基础策略提供的方案。所提方法不依赖精确的数学模型和参数，可以根据系统状态实时更新策略，比传统离线优化模型更具实用性。     

计及不确定性的移动应急电源鲁棒优化调度

建立电力应急响应机制对提升电力系统应急保障能力意义重大,发生停电事故时合理调度移动应急电源可以降低停电损失,是应急响应过程中重要的一环。停电事故发生时实际停电持续时间、移动应急电源行驶时间和重要用户缺电功率都存在不确定性,然而现有的与移动应急电源优化调度有关的研究大多并未考虑这些不确定因素。在此背景下,提出一种计及不确定性的移动应急电源鲁棒优化调度方法。首先,以区间数表示调度过程中的不确定因素,建立以重要用户停电损失最小为目标函数的包含区间数的优化模型。接着,针对该模型中包含的非线性函数及二次项,通过引入辅助决策变量的方法将模型转化为混合整数线性规划问题。然后,针对悲观解在很多情况下可能过于保守的不足,提出一种基于可接受的解的波动范围的鲁棒优化方法。最后,通过算例说明了所提出模型能够有效地应对移动应急电源优化调度中的不确定因素并得到有效的调度方案。     

考虑时间分级的移动应急电源优化配置模型

合理配置移动应急电源对提高城市电网应急能力具有重要意义。综合考虑停电时间、用户自备电源供电时间、供应点与用户间交通时间、用户损失费用、应急电源投资和维护费用以及供应点交通便利度等因素,建立了含3个优化目标考虑时间分级的应急电源配置数学模型。提出了求解该模型的引入回溯表和长期表的多目标禁忌搜索算法;模型统一考虑了供应点选址及用户选择,并能够提供多种候选方案。实际算例证明模型和求解算法是合理和有效的,也有助于提高城市电网应急能力。     

基于重构方案线路投运风险最小的机组恢复顺序优化

电力系统大停电后,合理有序的恢复控制对于减小停电损失具有重要意义。以架空线路投运作为研究重构过程的切入点,提出了利用线路投运可靠性指标优化机组恢复顺序的方法。首先,针对当前重构方案线路投运风险定义的不足,提出了与停电损失评价标准相一致的严重程度指标。其次,通过网架恢复与机组投运过程的交互仿真,建立了与恢复实际更加契合的重构模拟时步框架。在此基础上,构建了以重构方案线路投运风险最小为目标的机组恢复顺序优化模型,并采用交叉粒子群算法和弗洛伊德算法对模型进行优化求解。针对新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明,采用该方法获得的机组恢复方案在降低停电损失的同时,充分考虑可能的恢复路径备用通道,能够更加有效地应对潜在的线路投运失败情况。     

基于重要用户的应急电源优化配置

从各分区供电所应急电源的容量配置现状和重要用户的应急电源需求情况出发,充分考虑供电可靠性和企业经济性的关系,在一定的约束条件（时间约束、容量约束等）下,提出了以总费用最小化为目标的应急电源优化配置模型,建立了基于遗传算法的应急电源优化配置算法。通过算例分析和基于地理信息系统（GIS）的软件实现,验证了所提出的模型和算法的有效性。该研究有助于减少停电损失,提高城市电网的供电可靠性和应急能力。     

基于改进人工蜂群算法的配电网多点故障应急抢修优化调度

为提高配电网故障应急抢修调度在电网应急管理的辅助决策作用,建立了综合考虑抢修资源分配、多小组协作、抢修顺序的配电网多点故障应急抢修优化模型。引入多种群协同进化机制对传统人工蜂群算法进行改进,通过多蜂群智能体增强算法解决高维度复杂优化问题的能力。结合改进人工蜂群算法提出了应急抢修优化模型的统一调度方法。PGE69节点算例仿真研究表明,所提方法可在配电网发生多处故障后快速给出应急抢修预案,减少了停电经济损失。     

云储能用户在计划停电下的应急能源管理策略

在配电网发生计划停电的情况下,基于云储能的家庭微电网进入孤岛运行状态,考虑到云储能用户可用储能容量有限以及可再生能源出力的不确定性,提出应急能源管理策略以减小用户停电损失和用户不满意度.首先,将云储能分为供电储能和交易储能,供电储能的容量可以保证计划停电期间用户重要负荷的供电;其次,以减小用户停电损失和用户不满意度为目...     

电网供电缺失环境下多园区有限电量优化调度策略

在大电网供电缺失环境下,孤岛型微电网由于自身电源容量的限制和可再生能源出力的不确定性,会出现供电量不足情况,制定合理的电能调度策略可提高用户用电经济性和用户满意度.因此,针对电网供电缺失环境下电量有限的情况,以进行电能共享的多园区为研究对象,对不同园区中不同类型负荷合理分配电量、调整负荷工作时间,以停电损失、储能配置成...     

城市电网用户停电损失估算及评价方法研究

合理地估算和评价城市电网中各类用户的停电损失,为电力企业在提高城市电网的可靠性水平及应急电源优化配置的投资和决策方面提供依据。在对受停电影响造成的各类用户的经济损失进行分类调查的基础上,以峰荷时刻的停电损失为基准,建立了表示综合用户停电损失和停电持续时间关系的综合用户停电损失函数,用以估算每类用户的综合停电损失。基本计算过程为,根据各类用户的综合用户停电损失函数和停电次数的统计结果,采用停电损失评价率和每次事故停电损失2个指标来评价每类用户的停电损失。采用青岛地区53个重要用户的数据为实际算例,估算并评价了各类用户的停电损失。所得结果表明,所提出的估算和评价用户停电损失的方法,有助于电力企业确定不同可靠性水平下的应急电源优化配置成本。     

考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化

电力市场环境下,为应对微网源荷波动和可控机组随机故障,提升其供电可靠性,提出了一种考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化方法。计及日前预测误差,采用序列理论对源荷随机概率性序列以及可控机组随机故障序列进行离散化处理,生成微网综合不确定性离散分布模型;在此基础上,以微网运行成本、备用成本和停电损失的总成本最小为目标函数,建立旋转备用容量优化模型,并结合蒙特卡罗与粒子群算法对该模型进行求解,获得各时段的旋转备用优化配置容量。以某地微网系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和合理性。     

基于V2G技术的城市电网供电恢复策略

随着电动汽车的大量推广,城市电网中的电动汽车总容量逐渐增加,基于电动汽车入网(V2G)技术,考虑电动汽车的放电能力,将其作为辅助电源配合应急供电车可快速恢复失电负荷,在有效降低失电损失的同时,具有灵活性好、能降低应急储能和应急供电车等传统应急能源的配置成本等优点。建立了电动汽车的放电模型,以此评估可供调配电动汽车电池的电源水平;将失电负荷的重要度、容量等因素作为有限电源分配的依据,以最小化负荷失电损失为目标,结合遗传算法和改进鲸鱼算法进行求解,提出了基于V2G技术的供电恢复优化策略。算例仿真结果验证了所提方法的可行性和优越性,可为未来电动汽车大规模接入后城市电网的供电恢复策略研究提供新的思路。     

计及配电网可靠性和运行经济性的电网侧储能优化配置

针对储能提升系统可靠性和降低运行经济性的问题,提出一种综合考虑配电网可靠性和运行经济性的两阶段储能优化配置方法。在单一主电源供电可靠性模型的基础上,分别建立含储能系统单点接入、多点接入结构下的供电可靠性模型：阶段1以储能系统单点接入拓扑下的模型为规划对象,建立多目标规划运行双层模型,上层以储能容量投资成本、系统安全成本、统一时间尺度下的运行成本之和最小为优化目标,下层以综合运行成本之和最小为优化目标,同时考虑网络损耗、电能质量、负荷波动这3种运行成本,应用Gurobi工具包求解得到储能的规划运行方案;阶段2考虑新增供电线缆改造后的储能多点接入拓扑下的模型,以可靠性提升效益最大为优化目标,得到新增线缆规划方案。以修改的IEEE 33节点系统为算例,从不同的场景验证所提方法的有效性,并分析不同的停电风险价格对规划结果的影响。     

考虑交通路网应急电源车调度的有源配电网故障均衡恢复

极端灾害事件下配电网发生大面积、长时间停电事故后,含有分布式能源和应急电源车(EPS)的有源配电网可以形成孤岛为失电负荷供电.针对抢修完成前具有同等权重的各关键负荷可持续恢复供电时间不公平带来的用户满意度下降问题,建立了考虑EPS调度的动态孤岛均衡供电恢复双层模型,以关键负荷恢复均衡性最佳和配电网经济效益最大为上、下两层目标函数,实现了停电周期内同等权重负荷的公平、均衡恢复.同时,为减少EPS调度成本和负荷停电损失,基于上述双层模型和Dijkstra算法建立了交通路网模型支撑下的EPS优化调度方法,得到其最佳候选接入节点和最优调度路径.然后通过Big-M等线性化方法将原数学模型转换为混合整数线性规划问题求解,并通过修改的PG&E 69节点配电网及其灾后交通路网算例验证了所提方法在提高故障阶段配电网供电可靠性、均衡性、经济性方面的效果.     

计及负荷和调配时间不确定性的防灾应急电源优化配置

为最大限度地降低自然灾害可能导致的停电损失,合理配置防灾应急电源至关重要。现有的关于防灾应急电源的研究大多侧重于优化调度城市区域中已有的防灾应急电源,而应该如何对防灾应急电源进行合理配置则研究较少,且没有系统考虑用户负荷及因交通拥堵、道路破坏等引起的应急电源调配时间不确定性的影响。在此背景下,建立了计及负荷和调配时间不确定性的防灾应急电源优化配置模型,并以最大化城市区域的社会效益为优化目标。采用径向区间数的形式(即区间数的两端设定相应的波动半径)来更合理地描述调配时间的不确定性,并将其转化为悲观子模型和乐观子模型,之后分别采用鲁棒优化方法求解。最后,用算例说明了所述模型和方法的基本特征。     

计及可入网电动汽车的分布式电源最优选址和定容

一些不确定性因素如可入网电动汽车（PEV）的随机充放电行为导致的负荷和输出功率不确定性、风电机组和太阳能电源输出功率不确定性,以及未来燃料价格波动和负荷随机变化,都会给分布式电源（DG）的选址和定容问题带来风险。在此背景下,采用机会约束规划方法来解决DG的选址和定容中这些不确定性因素所引起的风险。以DG的总成本（包括投...