考虑电动汽车接入的主动配电网优化调度

主动配电网(ADN)中可再生能源与电动汽车的大量接入给当前配电网的规划、建设、调度和运行带来了诸多挑战。文中研究和设计综合考虑源、网、荷侧不确定因素的ADN优化调度方法,对实际配电网运行具有重要指导意义。首先建立ADN综合评估体系,分别从主动控制性、主动管理性和主动经济性三方面衡量ADN的优化调度水平。而后,依据综合评估体系,提出考虑电动汽车智能调度系统的多阶段优化方法,该方法不仅可平抑间断性电源和电动汽车接入电网引起的波动,还可实现当前配电网结构和资源的优化调度。因此,所提方法可被广泛运用于电力系统日前调度,实现ADN的高效运行和管理。     

考虑电动汽车接入的智能配电网投资规划模型

大规模电动汽车接入电网给配电网带来新的挑战,包括影响电网安全可靠性水平、弥补电量缺口、提供容量备用服务等。考虑了智能配电网建设环境下,电动汽车接入对配电网投资规划的影响,以规划期总投资费用最小化、电动汽车二氧化碳排放量最小化为目标,建立多目标智能配电网投资规划模型,并利用改进SPEA算法求解模型,最后以改进IEEE 37节点系统为例,验证了模型的有效性。     

考虑电动汽车随机接入的微网优化调度

在电动汽车(EV)行驶统计规律的基础上,提出EV智能接入模式下的微网优化调度模型,微网调度机构根据不同EV用户需求、可再生能源功率、其他负荷功率以及EV充放电过程需满足的约束,给出包括EV在内的微网内所有设备的运行策略。该模型可利用CPLEX软件求解。以14节点微网系统为例,分别对EV随机充电模式、错峰充电模式以及智能接入模式下的微网调度运行进行优化,结果表明,智能接入模式下的EV作为分散式储能单元,与微网内集中式储能元件协调配合,发挥移峰填谷的作用,更具经济性。     

考虑大规模电动汽车接入电网的双层优化调度策略

随着经济发展和化石燃料短缺、环境污染严重的矛盾日益尖锐,电动汽车(Electric Vehicle, EV)的发展和普及将成为必然趋势。大规模无序充电的电动汽车接入电网充电将给电网带来强大的冲击,并可能导致电网局部过负荷,威胁电网运行的安全性和经济性。因此研究了发电机、电动汽车、风力的协同优化计划问题,提出了一种基于输电和配电系统层面的电动汽车充放电计划双层优化调度策略。在输电网层,以减少发电机组的运行成本、PM2.5排放量、用户的总充电成本和弃风电量为目标,建立了基于机组最优组合的上层优化调度模型;在配电网层,以降低网损为目标,考虑网络安全约束和电动汽车的空间迁移特性,建立了基于最优潮流的下层优化调度模型。在基于标准10机输电网和IEEE33节点配电网的电力系统仿真模型上,对所提的基于双层优化的大规模电动汽车充放电调度策略进行了仿真分析,验证了所提双层优化调度策略的有效性和优越性。     

考虑电动汽车接入的配电网灵活性评估方法

电动汽车的大量接入给配电网的运行调度和规划发展带了新的挑战。在此背景下,提出了考虑电动汽车接入的配电网的灵活性评估方法。首先基于杭州城市电动汽车充电站数据,利用核密度估计方法对电动汽车负荷进行建模。接着根据电力系统灵活性要素,尝试给出配电网灵活性定义。随后,综合考虑多种场景和多时间尺度灵活性指标,提出了基于信息熵和DS证据理论的配电网灵活性评价方法。最后对比了多种场景下的配电网的灵活性,验证了模型的有效性,可作为未来大规模电动汽车接入场景下配电网规划的指导标准之一。     

电动汽车规模化接入配电网的充电优化

将配变台区下的电动汽车看成一个小型"集聚体",提出基于配电网安全运行的充电优化问题模型,该模型以有功网损最小为目标函数,计及节点电压、线路潮流、配变容量、集中式充电功率的动态爬升约束以及充电能量平衡约束,优化慢充模式下"集聚体"的充电功率。分区代理商负责监控所管辖台区下每辆汽车的充电行为。采用原-对偶内点法求解该模型,IEEE 33节点系统、PGE 69系统以及一个实际的119节点配电系统的计算结果表明该算法具有良好的收敛性和优化效果。通过动态平衡充电负荷,有效降低了系统网损,平抑了负荷波动,改善了末端电压水平,且避免了随机充电在某些时段可能造成的短时电压质量下降、馈线重载及配变过载等问题,提高了配电网运行的经济性和安全性。     

含大规模电动汽车接入的主动配电网多目标优化调度方法

针对大规模电动汽车接入配电网无序充电带来的负荷峰值增加等问题,提出一种含大规模电动汽车接入的主动配电网多目标优化调度方法。首先基于蒙特卡洛抽样方法分析了大规模电动汽车的充电负荷需求;然后,以含大规模电动汽车接入的主动配电网运行成本最小化和负荷曲线方差最小化为优化目标,综合考虑电动汽车的充电需求和配电网的运行约束,构建含规模化电动汽车接入的主动配电网多目标优化调度模型,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对多目标优化模型进行求解,针对多目标优化得到的帕累托(Pareto)最优解集规模大,蕴含信息丰富,导致运行人员难以决策的问题,提出一种基于模糊聚类的方法对多目标Pareto最优解集进行筛选。通过改进的IEEE 34节点算例的多场景对比分析,结果表明:所提出的模型和方法可在保证系统经济运行的同时,有效利用电动汽车的优化充电降低系统负荷峰谷差。     

考虑分布式电源接入配电网规划优化研究

在配电网的规划研究过程中应将分布式电源的接入问题放在首位。首先,从综合投资最小的角度考虑,构造分布式电源接入后的配电网多目标优化模型。其次,提出了一种改进的混合种群遗传算法,解决了传统遗传算法的单一性问题,增强了算法的收敛能力。最后,应用算例验证所提规划模型和算法的有效性,结果表明所提规划模型和算法可明显降低运维成本,与常规遗传算法对比,迭代速度更快,寻优能力更强。     

考虑电动汽车虚拟储能的高渗透配电网鲁棒优化调度

针对可再生分布式电源和电动汽车大量接入后给配电网带来的挑战,提出了一种综合考虑电动汽车接入随机性和分布式电源出力不确定性的鲁棒优化调度模型.首先,分析了分布式电源与电动汽车负荷的协同特性,结合电动汽车充放电管理方法与各类电动汽车的停驶特点,建立了可供调度的电动汽车虚拟储能容量估算模型;然后,利用鲁棒随机优化理论描述风光...     

考虑V2G模式的配电网风光-电动汽车协同调度优化研究

风光组合发电的自然间歇性与随机性给电网的安全稳定运行带来极大挑战,同时也制约了风、光发电产业的发展。为减小地区电网负荷峰谷差,增强对可再生能源的接纳能力,以地区电网等效负荷波动最小和用户充电成本最低为目标,建立考虑电动汽车与电网互动(Vehicle-to-Grid,V 2 G)模式并计及风电和光伏出力的多目标协同调度模型,以合理安排电动汽车的充放电行为。定义了各目标的隶属度函数,通过运用最大模糊满意度法,将该多目标优化问题转化为单目标非线性优化问题,并运用纵横交叉优化算法(CSO)进行求解,得到最优调度方案。算例结果验证了模型的有效性和求解方法的可行性。     

计及配电网馈线约束的电动汽车优化调度研究

随着配电网的迅速发展,其以电动汽车为代表的柔性负荷大量并入配电网,给配电网的优化运行带来挑战,电动汽车的无序充电行为会导致电力损失、电压跌落和馈线过载等一系列问题。以电动汽车充电费用和电池衰减成本以及系统发电成本最低为目标,并考虑配电网的馈线容量耦合约束,提出了一种基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的电动汽车分散式优化调度策略。在仿真案例中验证了所提算法的最优性,并表明了该方法能够有效地解决配电网馈线过载问题。     

含电动汽车的智能配电网优化调度研究综述

常规的经济调度已不能满足可再生新能源和电动汽车随机接入所带来的挑战。为了解决接入配电网电动汽车数量逐渐增多和分布式电源并网问题。本文对含电动汽车的智能配电网优化调度进行了详细的分析。首先简要分析了电动汽车接入对电网造成的影响。其次本文从电动汽车接入电网的类型、电动汽车参与优化调度的目标、优化调度模型以及优化调度建模方法四个研究方面详细分析了电动汽车与智能配电网协调优化调度。从优化调度的结果分析可知,把电动汽车考虑进智能配电网的优化调度中能够有效的降低配电网的运行成本,使得车主的充电费用减少,并且提高了分布式电源的利用率。然后对大数据技术在智能配电网优化中的应用进行了简要的介绍。最后对电动汽车与智能配电网协调优化调度提出了展望。     

计及电动汽车充电站接入的配电网网架规划优化研究

电动汽车充电站大规模的接入电网,将会对当地配电网造成显著影响。因此,对配电网进行科学合理的规划应当充分考虑电动汽车充电站的接入问题。首先,考虑电动汽车充电站的选址和规模,从成本最小化的角度出发,建立配电网网架规划的目标函数。其中成本最小化要计及配电网投资成本、充电站投资和运营成本及功率损耗成本。其次,提出了一种新的量子极限学习果蝇优化算法(QEFOA),以提高果蝇算法(FOA)的优化能力。最后,通过算例分析验证所提出的配电网规划方法以及QEFOA的有效性。结果表明,所提出的配电网规划方法能够有效降低规划成本;同时与FOA等传统算法相比,QEFOA的收敛速度更快,搜索能力更强。     

计及多重不确定性的规模化电动汽车接入配电网调度方法

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电压、支路功率、备用需求等通过联合机会约束建模,可以直观地管理系统整体的可靠性。然后,为求解该模型,基于最优Bonferroni近似方法将联合机会约束问题转化为混合整数二次规划模型,其中,风险等级也被视为决策变量。随后,在不同电力系统上验证了所提模型的有效性和可扩展性。结果表明,所提模型克服了经典的随机优化和鲁棒优化存在的问题,能够有效平衡成本和可靠性,计算效率高、可扩展性好,较Bonferroni近似方法降低约6.5%的成本。     

考虑配电网安全性的虚拟电厂优化调度博弈模型

以往的虚拟电厂(VPP)优化调度模型仅考虑VPP的经济性,所得最优调度方案往往无法满足配电网的安全需求,会造成线路过负荷、节点电压越限等问题,影响电力系统的安全稳定运行。为了权衡VPP的经济性与配电网的安全性,建立了基于非合作博弈理论的VPP优化调度博弈模型,并且采用随机规划法处理风/光可再生能源以及电价的不确定性。以某市城北变八引线配电网为算例,对VPP优化调度模型、配电网安全性模型以及非合作博弈模型三者的优化结果进行了比较,结果表明:当VPP与配电网以非合作方式进行博弈时,会采取相对保守的调度策略,削减各聚合单元的发电量,使VPP在获得较大利润的同时,配电网也能够保持较高的安全性,验证了所提非合作博弈模型的有效性和合理性。     

考虑电动汽车接入的分布式电源出力优化

分布式发电(DG)具有自由灵活的特点,其供电能力受自然环境的影响较大。大规模电动汽车(EV)接入配网导致电能质量严重下降,迫切需要进行及时消纳。这对配网中分布式发电的合理调度提出了更高的要求。建立了考虑电动汽车接入的分布式电源出力多目标优化模型,以电压波动最小和新增网损最小为目标,对分布式电源日出力进行动态调整。结果表明,该优化模型平抑了电压波动,降低了电压越界风险,同时能够改善经济性。算例采用标准节点系统进行仿真,对考虑经济性优化、单目标电压优化、不优化三种模式的效果作了比较分析。     

考虑多个分布式电源接入配电网的多目标无功优化调度

坚强智能电网的建设促进了分布式电源(Distributed Generation,DG)并网技术的发展,DG并网对配网进行无功优化不仅能够提高电压质量、降低有功网损,还增加了配网运行的灵活性、经济性与安全性。以系统有功功率损耗最低与电压偏压量最小为双目标函数,建立无功优化模型。针对目前无功优化问题尚缺乏一种能兼顾求解的高效性与全局搜索最优性的方法,文中将一种新的启发式算法-鲸鱼优化算法(WOA)运用到电网无功优化调度中,对多个DG接入的IEEE 33节点系统进行无功优化仿真分析。研究表明DG并网增加了配网的稳定性,并且证明了WOA算法在解决此问题上的鲁棒性和有效性。     

考虑园区综合能源系统接入的主动配电网多目标优化调度

冷热电能量耦合性日渐加强,实现多能源系统一体化运行优化是重点关注的问题。以园区综合能源系统接入主动配电网为背景,研究了园区综合能源系统和主动配电网的协调调度。首先,建立了以综合成本为优化目标的园区综合能源系统调度模型。其次,建立了含园区综合能源系统、分布式电源、储能设备、柔性负荷的主动配电网的多源协调调度模型,目标函数为调度成本、负荷曲线方差和可再生能源弃电量。再次,采用目标级联法结合粒子群算法对模型进行求解。最后,在改进IEEE 33节点系统进行算例分析,验证了模型和求解方法的有效性。     

充电式电动汽车停车场的V2G模型及接入配电网方案优化研究

从配电网潮流分析的角度出发,建立了基于电价引导原则的车网互联(V2G)功率模型。针对充电式电动汽车停车场负荷接入配电网的馈线和接入点选择问题,以减小馈线网损和日内电压波动为目标,建立了考虑V2G行为的接入规划模型。结合实例分析了负荷类型和光伏渗透率对规划方案的影响,算例结果表明电动汽车的V2G行为对配电网运行效益有显著影响,且不恰当接入方案下V2G行为可能会给配电网带来明显的负面影响。