基于粗糙集理论的多目标电网规划最优化模型

为综合解决电网规划中经济性与可靠性问题，提出以供电方投资开发成本最小和基于风险评估的负荷缺电风险成本最小为目标的优化模型。应用粗糙集理论分析每个目标函数的约束度，以确定每个目标函数在优化模型中的权值。采用改进混合遗传模拟退火算法来求解该模型下的多目标电网规划问题，并采用19节点的电网扩展规划算例验证了该模型的有效性。 关键词：；；；     

风电并网时基于需求侧响应的输电规划模型

在输电规划中引入需求侧响应机制,能够促使用户根据实时供用电情况改变电量消费行为,这有利于提高电网运行的灵活性,是应对风电并网不确定性问题的有效手段。综合考虑了风电机组出力的不确定性,建立了风电出力估算模型,并在输电规划目标函数中引入需求侧响应成本,建立了基于需求侧响应机制的输电规划模型,采用贪婪随机自适应搜索过程(greedy randomized adaptive search procedure,GRASP)对模型进行求解。根据Garver 6节点和IEEE-24节点系统测算基于需求侧响应机制的输电规划模型,并通过与一般输电规划模型对比,验证了基于需求侧响应机制的输电规划模型的有效性。     

大型集群风电接入输电系统规划研究综述

大型集群风电接入给电力系统的规划和运行增加了更多的不确定因素。由于风电的间歇性、随机性、波动性及风电场选址等问题,传统的电网规划方法越来越不适应当前多不确定信息的电网规划工作。针对大型集群风电接入对电网规划的影响,评述了集群风电出力不确定性建模,并基于规划模型和评估方法,综述了近年来国内外计及风电不确定性的系统潮流计算方法以及含集群风电的输电系统规划领域的研究现状和研究成果。从输电系统规划、网源协调规划等方面着手,结合特高压电网、环保效益等研究热点,展望了如何在未来大型集群风电接入情况下获得最优规划决策方案的输电系统规划理论和方法。     

基于机会约束规划法和非支配排序差分进化算法的含风电多目标输电网规划

在含有风电场的输电网络规划问题中,考虑了风电和负荷的不确定性,以规划方案的经济性、对环境的影响最小以及最大化风电并网容量为优化目标,基于机会约束规划的方法构造了计及风电和负荷不确定性因素影响的多目标输电网规划扩展模型,采用蒙特卡洛法和非支配排序差分进化(NSDE)算法对该模型进行求解,为考虑不确定因素的多目标输电网规划问题提供了一种更为灵活的解决方法。     

考虑发电容量适应性的多目标输电网规划

电源和负荷增长的不确定性及发电出力变化将对电网规则方案的适应性和灵活性提出新的要求.文中引入发电容量适应性指标,衡量网络结构对发电出力容量变化的适应能力,建立考虑网络结构优化的多目标输电网规划模型,对多场景电网期望负载水平进行优化,改善电网运行环境和应对发电出力容量变化的能力,提高电网功率传输能力,减少各场景下的负荷损失.典型算例结果表明了文中模型和方法的有效性.     

电力市场环境下输电网扩展优化规划研究综述

着眼于电网规划与电力市场环境的结合,着重于分析电力市场化改革对电网规划的挑战和电网规划所应该做出的适应性调整.围绕输电网规划问题,从市场环境下输电规划中的不确定信息处理、可靠性准则分析、输电投资收益分析、输电规划目标和准则分析、输电环节与发电环节协调问题、输电规划数学模型以及输电规划模型求解算法等七个方面展开论述,综述了市场环境下输电网规划的研究现状,提出了一些可行的思路,对新的算法、技术等在市场环境下电网规划中的应用前景进行了展望.     

考虑碳约束的区域电源多阶段双层扩展规划方法

能源电力行业占据碳排放的比例较大,其中以新能源为主的电源结构调整是重要手段。提出了一种考虑碳约束的区域电源多阶段双层扩展规划方法,该方法适用于多区域电力系统协调可再生能源拓展规划与电网建设的多阶段决策,实现考虑碳约束和可再生能源出力不确定的双层优化。在上层模型中,分别计算每个区域的扩展成本和碳排放量。在下层模型中,将上层得到的总扩展成本和碳排放量作为多区域扩展规划中的约束,对区域发电和跨区输电进行同步扩容。所提双层规划模型可避免某地区在没有补偿的情况下承担额外的扩展成本,并为多区域电力系统扩展中的参与地区提供积极互动。应用算例表明了所提长期规划模型的可行性和有效性。     

考虑电网脆弱性的多目标电网规划

在基于复杂网络理论进行电网结构脆弱性评估的基础上,建立综合考虑经济性、环境影响因素以及电网脆弱性的多目标输电网扩展规划模型.模型中的电网脆弱性指标结合电力网络本身的拓扑结构和运行状态,衡量电网规划方案下的网络输电能力以及网络对故障的耐受能力.将Pareto非支配排序与差分进化(DE)算法相结合,采用非支配排序差分进化(NSDE)算法对该模型进行求解,通过6节点系统算例验证了NSDE算法在求解多目标电网规划问题中的可行性.算例结果表明,所建立的多目标规划模型可以有效评估规划方案的网络脆弱性,对规划建设坚强的电网具有一定的借鉴意义.     

基于风险度评价的配电网灵活规划

提出了一种基于风险度评价的配电网多目标灵活规划算法.首先将规划年的预测负荷、电价、导线价格等参数的变化由原来的离散状态转变为多场景区间,通过确定其在某场景区间段内的单调性的方法直接分析和处理,确定各个因素对电网规划结果的影响趋势,从而将电网规划中的不确定性问题转化为多个确定性问题,依次获得各个场景的规划方案,并以风险度最小为标准确定鲁棒性最优的规划方案.实现了电网的多目标灵活规划.规划实例表明文中提出的方法是可行的.     

考虑分布式发电的配电网规划问题的研究

考虑了配电网扩展规划条件下新增负荷节点的情况,根据新增负荷总量确定待建分布式电源的总容量,在分布式电源个数、位置和单个电源容量均不确定的情况下,以网络建设成本与运行费用为目标函数,建立了包含DG的配电网规划的多智能体遗传模型.应用多智能体遗传算法对分布式电源的位置、容量及配电网网架进行了整体优化.通过设计多智能体的竞争行为和自学习行为增加目标函数值寻求最优解,实现了全局收敛,提高了收敛速度.     

模糊集对分析法应用于计及ATC的多目标电网规划

针对多目标电网规划,提出了基于模糊集对分析法的模型。综合考虑方案的经济性、可靠性和灵活性,使优化方案的综合效益达到最佳。经济性指投资费用,可靠性采用需求方的缺电成本衡量,灵活性首次引用可用输电能力(ATC)来量化。引入灵活性可提高优化方案对未来不确定环境的适应能力,避免不必要的补偿投资。模糊集对分析法对规划方案进行2次对立刻画,评价更加全面。算例证明了该方法的有效性。     

考虑广义储能的微电网联合规划

针对微电网的联合规划问题,提出了常规储能以及可转移负荷、可削减负荷、电动汽车等广义储能的响应模型。根据灵活性需求,对日广义负荷曲线进行场景多维聚类。以综合成本、灵活性资源不匹配度最小以及风光电源的消纳量最大为目标函数,计及孤岛运行等约束,建立多目标的混合整数非线性规划模型。将多目标模型转化为单目标模型并采用CPLEX求解器进行求解,得到网架的最佳架设方案以及分布式电源、储能装置的最佳接入地点和容量。以某地区低压微电网为例,验证了考虑广义储能规划方案的优势和所提模型的有效性。算例分析结果表明,在运行过程中将可控负荷和电动汽车参与到负荷调节,使微电网的灵活性资源增加,可以减少规划过程中一次设备的投资,提高运行的灵活性,促进清洁能源的消纳。     

计及火电机组灵活性改造的电源扩展弱鲁棒规划

风电出力的不确定性给电力系统规划与优化运行带来较大挑战。对火电机组进行灵活性改造能有效提升电力系统的灵活性、促进风电的消纳。文中利用盒式约束与1-范数约束对不确定风电出力进行建模,考虑火电机组的灵活性改造技术优势和经济耗费,从电力系统价值整体提升的角度出发,建立了以投资费用与系统运行成本之和最小为优化目标的电源弱鲁棒优化规划模型。所提模型改善了传统鲁棒规划模型的保守度,提升了规划方案的经济性。以改进的IEEE-RTS24节点系统与区域电网实际系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了所提模型的鲁棒性与经济性。     

基于场景构建技术的含多种清洁能源微能源网多目标随机规划研究

为实现微能源网经济高效、可持续发展,提出了多种清洁能源利用的微能源网架构模型与运行策略。分析了影响微能源网规划的多种不确定因素,将典型日风速、光照和负荷数据状态矩阵与Copula函数相结合,综合考虑随机变量的时序性和互相关性,构建微能源网多种运行场景。以全生命周期成本最小和碳排放量最小建立微能源网的多目标随机规划模型。在Matlab仿真平台通过NSGA-II算法求取Pareto前沿,结合多目标优选决策方法确定规划方案。通过具体算例分析了影响微能源网多目标随机规划的因素,验证了规划模型的可行性与有效性。     

考虑风电和负荷不确定性的输电网多目标柔性规划

风电大规模集中并网使输电网中电源出力的不确定性显著增强,并且当前考虑风电和负荷不确定性的输电网规划模型大多采用直流潮流,规划结果的准确性有待提高.以交流潮流为基础,构建了考虑风电和负荷不确定性的输电网多目标柔性规划双层模型.上层模型是以建设投资等年值费用、年网损费用和运行效率为目标的输电网多目标规划模型,采用带精英策略...     

电力市场环境下基于多智能体的多目标电网规划方法

网络阻塞费用是表征电力市场竞争程度的指标之一。提出了一种以网络阻塞费用、线路投资和由于传输容量不足引起负荷缺失最少为目标的多目标网络规划模型,依据分层求解的思想设计了基于多智能体的网络规划体系结构并用其对模型进行求解。初始规划层的母线智能体以降低阻塞为目标相互协商形成初始规划集并将其传送给决策规划层;决策规划层采用遗传算法在初始规划集中搜索规划方案,并进行N-1安全校验和阻塞校验,得到优化可行解。该网络规划体系是开放式结构,可以在知识库中考虑各种不确定因素。通过IEEE RTS-14节点算例仿真表明,考虑阻塞的网络规划能够以最少的投资费用为市场参与者提供公平的电能输送平台,最大限度地满足电力传送。     

Uncertainty based distributed generation expansion planning in electricity markets

Decision making under uncertainty is a difficult task in most areas. The distributed generation expansion planning is certainly one of the problems where it is difficult to find an optimal solution for, due to the existence of various uncertain parameters that affect the optimal solution. This paper presents a distributed generation planning strategy based on the multi-objective decision making (MODM) approach under uncertainties. The proposed strategy achieves a Pareto set of locations, sizes, and typical types, for new DG installations in a case-study power network (as the result of a multi-objective optimization). The technical constraints of DG units are also considered in the MODM process. The effects of the uncertain parameters on choosing the best plan(s) are considered using robustness, flexibility, and risk exposure attributes. This aim is performed based on a composite index which is weighted sum of the three mentioned attributes. This paper considers four categories of uncertain parameters including the peak loading factor, electricity market price, and investment and operating costs for the DG long-term planning.     

基于多重不确定性的多目标电力-天然气协同扩容规划方法

针对电力-天然气系统协同扩容规划问题,提出了一种考虑多重不确定性的多目标电力-天然气协同扩容规划方法。首先引入Cholesky分解法将具有相关性的随机样本转换为相互独立的随机样本,实现多重不确定性因素的处理;然后利用L指数方法从静态电压稳定的角度研究了电力-天然气联合系统的安全性;最后以最小化投资、运行成本以及电压稳定指数为目标建立多目标优化模型,并求出最优折衷解。算例分析结果表明了所提方法的有效性。     

考虑灵活性与经济性的可再生能源电力系统源网联合规划

传统经济性规划方法无法反映电力系统灵活性,难以满足高比例可再生能源电力系统的规划需求,为此,提出一种考虑灵活性与经济性的多目标源网联合规划方法。分析源荷两侧的灵活性需求,并从功率平衡与功率传输两方面实现电源灵活性与电网灵活性的定量评估。在此基础上,综合考虑电源、线路2种灵活性资源,建立兼顾灵活性和经济性的电力系统双层联合规划模型：上层是规划方案的多目标优化决策,实现源网灵活性和经济性的协同优化;下层是多场景运行模拟,对规划方案的灵活性与经济性进行定量评价。IEEE RTS-24节点系统与IEEE 118节点系统的算例结果表明,所提规划方法能够有效响应并平复可再生能源电源与负荷的不确定性功率波动,提高系统的灵活性以及对可再生能源的消纳能力。