考虑延迟期权的增量配电网源网协调规划方法

考虑增量配电网中的负荷电价变化等不确定性因素,将延迟期权理论融入到增量配电网源网规划模型之中,提出一种考虑延迟期权的增量配电网源网协调规划方法。首先在期望负荷增长率的基础上构建增量配电网分布式电源的选址定容模型,并通过序优化算法得到分布式电源规划可行方案的帕累托前沿;然后在此基础上通过蒙特卡洛模拟,得出增量配电网负荷及电价的变化路径,在此基础上构建考虑延迟期权的分布式电源最优投资时间决策模型,最终得到增量配电网最优投资规划策略。基于IEEE30节点系统的仿真验证了本文方法的有效性和可行性。     

考虑DG及负荷时序性的多目标配电网重构与DG调控综合优化规划

为解决分布式电源（distributed generation,DG）出力及负荷的时变性给实际配电网调度所造成的不利影响,使配电网的优化规划方案更加切实可行,提出了一种基于配电网重构和DG选址定容结合的多目标粒子群动态优化模型,该模型以配电网有功损耗、电压偏差及经济成本为优化目标,考虑负荷及DG出力的时变性,对配电网络重构和DG调度进行综合优化求解。通过基于随机森林模型（random forest,RF）及长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)模型的混合预测模型对配电网负荷及DG出力进行预测。采用经帕累托最优理论改进的粒子群算法得到配电网重构及DG调控的帕累托最优解集并利用模糊隶属度函数法来确定帕累托最优解集中的最佳配电网调度方案。基于IEEE 33标准测试系统设计多个算例进行仿真分析,结果表明,所提考虑负荷及DG出力时序性的配电网重构和DG调度联合优化模型可显著改善配电网络运行的经济性和稳定性。     

基于随机机会约束规划的有源配电网多目标规划

含分布式新能源配电网规划均采用被动、保守接入分布式新能源的规划方法,固然保证了配电网安全,但并没有反映分布式新能源的出力特征,因而造成不必要的配电网建设投资。为了解决这一问题,采用基于随机机会约束规划的有源配电网规划方法,将有源配电网规划中必须满足的硬性约束条件转变为较高置信度的软约束形式,同时,在模型中引入反映经济效益的投资成本、网络损耗以及反映配电网供电安全性的电压偏移度这3个目标函数作为优化对象,形成了有源配电网规划的多目标随机机会约束规划模型。采用结合量子法改进的非支配排序多目标优化遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm2, NSGA-2）求解获得非劣解帕累托前沿,在此基础上,运用逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）对非劣解排序得到最优方案。最后,以57节点的配电网网络为算例,验证了方法的可行性、有效性。     

基于帕累托最优法的中低压配电网多属性规划方案比选方法

针对当前中低压配电网规划方案决策选择针对性不强、前期评估调查分析不全面、方案对比性不高等问题,提出一种基于帕累托最优的中低压配电网多属性规划方案比选新方法。该方法构建了以供电能力、运行水平、建设及运行成本为一级评价指标,以负载能力、转供能力、供电可靠率、投资水平、运行费用为二级评价指标的规划方案比选评价模型,各一级指标的评价结果由相应的二级指标综合评价后获取,在满足既定多属性影响指标的约束下,通过以规划方案全寿命周期内投资成本最小为目标函数得到最优项;同时在决策评价中除了遵循效益成本最优外,还借助帕累托最优经济学思路,对帕累托前沿的规划方案进行排序,筛选出最优方案,实现以最小的成本创造最大的效益和效率。最后通过实例验证所提方法的准确性和实用性。     

主动配电系统中分布式电源和储能系统协调规划

主动配电系统的发展给分布式电源的高度渗透并网创造了条件。针对多类型分布式电源和储能系统在主动配电系统中的接入位置及容量问题,从经济成本、电压质量以及局部自治区域功率波动3个方面建立了分布式电源和储能系统的多目标协调规划模型;并提出了改进的基于生物地理学优化算法,采用基于帕累托优胜关系的适应度设计方法构造适应度函数,实现了对多目标规划问题的求解。最后,通过IEEE33节点配电系统算例分析验证了所提模型及求解方法的有效性和合理性。     

基于博弈方法的含分布式电源配电网重构优化

智能配电网的发展要求在配电网重构中充分考虑分布式电源出力的不确定性,减小失电带来的影响,保证配电网供电的可靠性和经济性。在此背景下,把分布式电源出力不确定性虚化为“大自然”的博弈策略,与调度者的拓扑优化策略先后对策,构建了以重构费用最小为目标的配电网重构序贯行动博弈模型。然后通过改进的博弈树方法对重构的博弈模型进行求解,得到考虑了分布式电源出力不确定性的配电网重构方案。最后通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析,验证了所提出方法的有效性,并从经济性和可靠性方面对重构方案进行了鲁棒性分析。     

基于需求侧响应的主动配电网双层优化方法

分布式电源在配电网中渗透率越来越高,导致配电网电压越限问题凸显,对此构建协同考虑主动配电网设备规划和运行的双层优化模型。上层模型考虑配电网中分布式电源、静止无功补偿器及电容器组的容量配置优化以减少配电网投资运行成本。下层模型考虑需求侧响应,有载调压变压器、储能及分布式电源等设备的协调控制,着重提高电压稳定性。针对模型特征,采用基于改进麻雀算法和二阶锥规划的混合优化算法进行求解。外部采用改进麻雀算法求解多维变量以提高求解速度,内部基于二阶锥规划求得配电网主动管理控制策略。最后采用改进的IEEE33节点系统进行仿真验证。结果表明,所提出双层优化方法可以有效提高配电网运行经济性,改善配电网电压分布,平抑负荷峰谷差。     

不平衡主动配电网电压无功两阶段多目标鲁棒优化

高间歇性分布式电源大量接入、线路排布不对称、负荷分布不均匀等因素加剧了配电网的三相不平衡。同时,分布式电源和负荷的显著不确定性导致配电系统电压越限频繁以及网络能量损耗增加。引入电压不平衡度二阶锥约束,以降低主动配电网的三相不平衡程度;采用鲁棒优化方法对分布式电源与负荷的不确定性进行建模;在此基础上,提出一种不平衡主动配电网的两阶段多目标电压无功控制模型,以最小化系统电压偏差和网络能量损耗;结合二阶锥松弛与线性化技术将非凸模型转化为可求解形式,利用法线边界相交算法处理多目标问题,并采用列与约束生成算法将可求解模型分为主问题与子问题进行迭代求解,从而得到鲁棒帕累托最优解。基于澳大利亚某真实配电网验证所提方法的有效性和鲁棒性。     

基于混合粒子群优化的含分布式电源配电网分层规划方法研究

提出了基于混合粒子群的分层优化规划方法对含分布式能源的配电网线路结构、分布式电源的位置和容量进行优化配置。上层以配电网年平均总投资和运行成本最小为目标,对配电网进行网架结构规划;下层在已知配电网网架结构的前提下,采用混合粒子群算法对并入配电网的分布式电源的位置和容量进行求解。算例仿真分析结果表明,本文提出的分层规划方法具有更低的年综合经济成本,更稳定的系统电压水平。     

基于改进自适应遗传算法的分布式电源优化配置

分布式电源接入配电网对系统电压、网损等有一定的影响,针对配电网中分布式电源的规划问题,建立了以投资成本最小,电网网损费用最低、电压质量最优为目标的多目标优化模型,采用PSAT搭建算例模型进行潮流计算,同时,为了克服传统遗传算法的早熟现象及收敛性问题,采用改进的自适应遗传算法对分布式电源接入的位置和容量进行了优化,通过对IEEE33节点配电网络进行仿真分析,结果表明采用搭建的模型和算法可以有效改善系统的电压质量、降低网络损耗,验证了上述模型和算法的合理性及有效性。     

基于改进蝙蝠算法的配电网分布式电源规划

合理规划接入电网的分布式电源能够提高能源利用效率,提高电力系统运行的经济性、灵活性和可靠性。建立了以分布式电源建设和运行总费用最小、系统网损最小、静态电压稳定指标最大为优化子目标的多目标规划模型。采用了一种新的仿生算法--蝙蝠算法,并针对蝙蝠算法的不足之处进行了改进,有效地解决了该算法易陷入局部最优、后期收敛速度慢等问题。通过14节点配电网测试系统进行了分布式电源选址和定容仿真分析。仿真结果表明,与传统的蝙蝠算法、粒子群算法相比,采用改进的蝙蝠算法能够更好、更快地得到分布式电源接入配电网的最优规划方案,验证了算法的正确性和可行性。     

基于分布式电源有功无功调节能力的配电网无功规划

传统的无功规划方法在应对小概率极端电压场景时往往要求配电网投资大量的无功补偿装置。为此,基于分布式电源及负荷场景,提出一种配电网无功规划模型,该模型充分利用了分布式电源的有功、无功调节能力,在小概率极端电压场景下将分布式电源有功调节作为一种附加电压调节手段,并以无功补偿装置投资费用和分布式电源有功调节费用之和最小为目标以减少系统总支付费用。提出一种嵌入原始对偶内点法的粒子群优化算法对模型进行求解。通过对自定义IEEE 30节点系统进行仿真分析,验证了所提模型的经济性和所提算法的有效性。     

基于灰靶决策和NSGA-II的配电系统分布式电源多目标优化

为优化分布式电源(Distributed Generation,DG)的安装位置和容量,以节点电压总偏差、DG投资运行维护费用、网损费用和购电费用为目标函数建立DG优化配置的多目标数学模型。模型中采用拉丁超立方抽样对DG和负荷的概率模型进行状态抽样,以计及DG出力和负荷的不确定性。运用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)算法求解建立的模型得到Pareto解集。采用基于信息熵赋权的多目标灰靶决策算法从Pareto解集中选择最优方案。对25节点配电系统进行仿真计算,结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑通道因素的含分布式电源配电网双层协调规划

大量分布式电源出力随机波动性会威胁配电网经济安全运行,因此本文提出一种考虑通道因素的变压器增容和分布式电源配电网协调规划方法。首先,根据分布式电源的运行特点采用模糊变量表示分布式电源出力并建立其隶属函数以反映输出功率的不确定性;其次,引入分布式发电渗透率和供电半径等约束条件,以期望网损、设备固定费用及其运行成本等为目标,建立包含多种控制手段的含分布式电源配电网上下层协调规划模型;最后,对上下层控制变量进行染色体混合编码,构建双层优化遗传求解算法。由仿真结果验证所提方法在提升配电网经济性与可靠性的有效性。     

基于最优引导策略的分布式电源优化配置

针对分布式电源(distributed generation,DG)在配电网中的优化配置问题,考虑投资综合成本衡量方案的经济性、用系统网损衡量方案的环保性、用电压偏差衡量方案的电压稳定性,建立了分布式电源多目标优化配置模型。运用改进的多目标粒子群算法对分布式电源配置模型进行求解,引入最优极值引导策略对多目标粒子群算法的全局最优值选取进行改进,将非支配排序和精英保留策略嵌入算法中,有效地提高了算法的全局寻优性能,使算法能够快速有效地收敛到Pareto最优前沿。并以IEEE33节点配电网标准测试系统为例,对分布式电源的安装位置和容量进行优化,将所得到的结果与NSGA II算法进行比较,结果表明算法具有更好的全局收敛效率和寻优能力。     

计及电压越限投资的有源配电网节点电价计算方法

有源配电网的多电源特性有利于释放线路容量、改善电压水平、延缓电网投资。针对含分布式电源的配电网,建立了一种计及电压越限投资成本的有源配电网节点电价计算方法。该方法通过量化分布式电源接入引起的潮流变化对未来容量与电压越限投资的影响,对双向潮流情况下元件投资年限进行求解与修正。在此基础上,利用长期增量成本法计算节点电价,评估了现有网络的容量利用水平与电压越限程度。IEEE 33节点系统算例分析表明,所提定价方法能够反映各节点对有源网络容量与电压越限程度的贡献水平,可以指导合理的电力消费与电网规划。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。