考虑可入网电动汽车的含新能源系统双层优化

可入网电动汽车（plug-in electric vehicle,PEV）近年来发展迅猛,考虑PEV与清洁能源大量并网后的差异性需求,构建兼顾输电网、配电网与用户利益的双层规划模型。上层输电网规划以系统运行成本最小、车主消费最少、弃风弃光惩罚最少、碳排放总量最小为目标,协同调度火电机组、新能源与PEV出力,实现PEV的时域调度;下层配电网模型以网损最小为目标,通过最优潮流计算实现PEV的空间调度。算例结果表明,对PEV进行有效调度并配合合理的电网规划方案,可降低电网运行成本,提高其对可再生能源的消纳能力。     

基于期望值二层规划的输电线路检修计划优化

针对输电线路检修计划优化问题（TMSOP）,考虑负荷、发电机出力、线路故障率及检修资源的不确定性,建立基于期望值二层规划的优化模型.模型计及系统静态安全风险,对不安全现象的概率和后果进行综合评估,并将风险指标用静态安全控制成本来量化计入目标函数中.利用蒙特卡罗方法、内点法、粒子群算法和禁忌表等混合智能优化算法来求解模型的Nash均衡和Stackelberg-Nash均衡.优化结果不仅确定了线路检修计划和检修资源安排,还明确了检修期间输电网风险最低的运行方式.最后通过IEEE-RTS的算例验证了模型和算法的可行性.     

适应源荷不确定性的参考电网区间优化方法

针对现有电网评估模型未考虑源荷不确定性情形以及并未关联电网响应不确定性的运行策略的不足,提出适应源荷不确定性的参考电网区间优化方法,为实现柔性电网规划提供理论参考。基于规划周期内不确定电源、负荷预测区间和规划网络候选方案,充分关联电网运行策略,构建以追求电网的发电成本、备用配置成本和输电网络投资成本总和最小为目标,以不确定性背景下电网各种工况运行安全域为约束条件的参考电网区间优化模型,并给出模型求解方法,得到支撑源荷功率平衡的电网优化方案。通过算例分析说明了所提方法的有效性。     

基于全寿命周期理论的光储电站容量优化配置

在光伏电站侧配置储能系统是减少弃光,提高源网协调性能的有效途径,但目前储能电池价格昂贵,合理配置储能容量是其大规模推广的前提。首先对光储电站的拓扑结构及储能运行方式进行分析,进而基于全寿命周期理论建立最大净现值储能容量优化模型,模型中充分考虑电站寿命期内的收益及各成本项,包含对光储电站考核成本的定量计算;建立储能放电损耗成本模型,确定实际工况下的储能损耗成本值等。最后基于实际数据,通过三种方案对比验证模型有效性。仿真结果表明,最大净现值优化模型可以有效的提高电站经济性,为光储电站的储能容量优选提供参考信息。     

考虑风光多维时空相关性的电源规划方法

提出考虑风光多维时空相关性的电源规划方法。基于Copula理论和风光出力概率分布建立考虑风光多维时空相关性的风光出力模型, 将出力场景应用于双层电源规划模型中, 提出考虑风光多维时空相关性的电源规划方法。上层是以总规划费用最小为目标函数的投资决策模型, 下层是以运行经济性和调峰特性最优为目标的短期运行优化模型。通过某地区算例验证分析了所提方法的有效性。结果表明,考虑风光时空相支性能够降低数据模拟误差,提高规划方法的经济效益,改善调峰特性。     

考虑多交易场景协调的光储联合系统优化配置模型

随着我国可再生能源的快速发展和电力体制市场化改革的不断推进,电力系统中光伏出力、市场调频及用户电力需求容量不断增加,多场景下的协调优化对电力市场交易的开展带来新的挑战。通过对光储参与电能交易、调频、调峰等多种应用场景时所获效益进行分析,建立一种基于多场景联合的优化模型,结合支持向量机和模型预测控制方法对目标函数进行求解,依据PJM市场规则进行多种市场交易的用户侧光储系统经济效益寻求。通过对中国某地区的实际光储系统交易数据进行仿真分析,验证光储系统联合优化时的经济性远高于参与多个单独应用场景后的叠加经济性,在促进可再生能源消纳、提高交易效率和推动电力市场化改革方面具有现实意义。     

基于向量序优化的多目标输电网规划方法

引入了向量序优化理论求解输电网的多目标静态规划问题。以最大化输电方、发电方以及用户方电力市场三大成员的自身利益为优化目标,建立了以输电网扩建投资最小、系统发电费用最小、以及负荷损失费用最小为优化目标的多目标规划模型,并采用向量序优化理论求解足够好的全局非劣解。基于Garver系统的仿真试验表明,充分利用了各子目标的优化信息,克服了大规模输电网规划过程中存在的"维数灾"问题,并大幅度提高了计算效率,使优化求解时间由41.7 h下降为0.26 h,降低了99.4%。     

交直流并联输电通道功率分配的分布鲁棒优化

考虑新能源场站出力的不确定性,基于分布鲁棒优化方法,建立高比例新能源电网交直流并联输电通道功率分配的两阶段优化模型。第1阶段目标函数为新能源场站出力预测场景下所有交直流输电线路有功损耗费用之和最小;第2阶段目标函数为新能源场站出力的最劣概率分布下直调电厂出力和直流输电线路功率的调整成本的期望值最小。在构建概率分布的模糊集时,提出以Hellinger距离衡量实际概率与参考概率分布之间的距离,并采用Markov链描述新能源场站出力的时间相关性。通过采用列与约束生成（CCG）算法求解两阶段分布鲁棒优化模型,以获得各回交直流并联输电通道日前功率传输计划。最后,以某个实际交直流混联电网为例,分析计算结果可以验证所提出模型、算法的有效性和正确性。     

虚拟电能交易驱动的光储聚合商容量优化配置

近年来，在双碳目标、新型电力系统的背景下，近乎零边际发电成本的分布式清洁能源装机得到迅速发展。然而，如何研究含分布式清洁能源“产消者”之间能源交易机制及这种交易行为对规划的影响面临重要挑战。针对含光伏和储能的光储聚合商之间交易行为影响，提出了一种基于虚拟电能交易驱动的光储容量优化配置方法。首先，以光储聚合商效益函数为基础，构建了光储聚合商之间的电力交易协商过程与撮合机制，以产生电能定价并模拟一定容量配置下系统优化运行状态；其次，考虑多个聚合商分散交易行为对容量配置的影响，建立考虑虚拟交易影响的光储聚合商容量优化配置模型，该模型将交易行为的影响以交易成本的形式融入运行构成，以光储容量配置成本与运行成本最小为目标函数，通过交易规划约束保证系统的安全性；最后，仿真结果发现：本文提出的光储聚合商效益函数能够指导光储聚合商之间的交易定价行为，模拟分散交易，电能的价格和负荷水平受到储能与光伏容量配置的影响；通过考虑交易定价机制对光储容量配置的影响与优化引导效果，得到了聚合商经济性最优的容量配置方案，满足负荷正常消耗并避免了储能规划投资上的浪费。本文为含可交易能源的光储聚合商交易层面提供了定价策略，为考虑分布式清洁能源交易影响的光储容量优化配置方法提供了有效一定参考。     

含光储系统的微电网能量协调控制策略

随着分布式光伏储能系统在电力系统中的作用的提升,光储微电网的能量管理及协调控制策略的研究尤为重要.首先,对光储微电网的控制策略进行了研究,主要从DC/DC变换器、DC/AC逆变器和光伏系统控制方式展开研究;其次,搭建了光储微电网的拓扑结构,并对系统的经济效益进行了简单分析;最后,在仿真软件中搭建光储微电网系统模型,仿真光储微电网系统在峰谷电价差机制下的储能蓄电池出力特性,验证本文所提的基于分时电价机制的功率协调控制策略在光储微电网系统中的有效性.     

基于组合权重与云模型的电网规划综合评价方法研究

为提高输电网规划方案评估的准确性,减少不确定性及指标权重主观性强对输电网规划方案评估结果的影响,提出了一种基于云模型的组合权重法实现对电网规划方案的评价。首先,基于电网规划的实际要求,构建了考虑经济性、可靠性、适应性及社会性的输电网规划方案综合评价指标体系,通过层次分析法计算主观权重,通过熵权法计算客观权重,再线性加权最终确定组合权重。其次,运用云模型对各输电网规划方案进行排序。最后,算例分析验证了所提电网规划方案评价方法的有效性。     

考虑风电综合利用指标约束的输电规划模型

风电的大规模并网,对输电网的影响不容忽视.考虑风电出力的随机性及不可控性,建立风电机组发电功率评估模型,计算风电发电功率的期望值;引入风电综合利用指标,统筹风电利用及输电规划成本二者之间的矛盾;建立考虑风电综合利用指标约束的输电规划模型.以18节点系统为例,时比分析传统输电规划模型与考虑风电综合利用指标约束的输电规划模...     

基于机会约束的考虑N-1安全约束的储能优化配置方法

为了解决公共储能在含高比例可再生能源输电网中选址定容的问题,提出了一种基于机会约束的虑及N-1安全约束的公共储能规划方法,用于计算公共储能的安装地点、额定容量和功率配置,在确保输电网安全运行的前提下,提升输电网的经济效益和新能源消纳比例。该方法综合考虑常规电厂、可再生能源电站和储能投资者三方利益,以输电网发电成本、弃风光惩罚最小和储能收益最大为目标函数,在考虑常规发电机组开、停状态和出力约束的同时考虑储能的充、放电状态及充、放电功率约束,在考虑输电网正常状态下安全约束的同时考虑输电网N-1状态下的安全约束。针对发输电可靠性测试系统IEEE RTS-96建立了仿真算例,以典型日负荷、风电和光伏预测出力数据作为依据,利用改进广义Benders分解法进行求解,并使用灵敏度分析法对优化结果进行对比分析,分析结果表明,所得储能优化方案可有效消除N-1故障时的支路潮流越限,能够保证输电网N-1状态下的安全运行,相较于不考虑N-1网络安全约束,本文方法所得优化结果虽然经济性略有降低,但是在线机组最大容量、负载率均衡度等安全指标均得到明显提高,提升了储能整合后输电网运行的安全性。所得储能规划方案实现了确保输电网N-1安全性的经济性最优,可用于指导对安全性要求较高的储能规划,具有一定的工程实用价值。     

基于OS-ELM的光伏发电中长期功率预测

为了进一步提高光伏出力预测的精度,提出了一种基于在线序列极限学习机的光伏发电中长期功率预测方法. 结合在线序列极限学习机学习速度快、泛化能力强的特点,通过对大量气象数据和历史发电数据综合处理,对光伏发电系统的输出功率进行预测. 同时,由于实时数据的不断输入,该方法能够对预测模型进行在线更新. 算例仿真研究表明,该预测方法与反向传播神经网络、支持向量机方法相比,能够有效提高预测精度,满足在线应用的需求,具有较好的应用前景.     

一种利用多任务学习的短期住宅负荷预测方案

作为信息物理社会系统的一种具体形式,智能电网中的负荷预测,尤其是单个电力客户的短期负荷预测,在智能电力系统的规划和运营中将扮演越来越重要的角色.考虑到同一住宅小区用户之间的负荷行为的相似性,受多任务学习的启发,提出了一种基于多任务学习的有效住宅负荷预测方案.首先,利用K-means聚类技术和皮尔逊相关系数挑选出2个相似用户,进而将2个用户的负荷数据合并输入,并将双向长短时记忆网络作为共享层全面捕获2个用户数据之间的关系,然后送入2个全连接的任务相关的输出层.在真实的数据集上,将所提方案与几种典型的负荷预测方案进行全面比较.实验结果表明,与已有的深度学习预测方案相比,提出的多任务负荷预测方案提高了预测准确程度.     

基于多项式预测滤波理论的实时信号传输

利用信号处理理论研究实时信号网络传输问题,提出通过预测的方法来改善由于网络不确定性造成的不良后果。将多项式预测滤波理论与信道编码技术相结合构建一个看似从本地传感器输出信号的虚拟传感器,从而将网络传输的不确定性转化为系统模型的不确定性,并在此基础上将网络不确定性造成的误差和预测误差一并作为虚拟传感器的输出误差来处理,兼顾了信号传输的实时性和可靠性。经上述处理后,研究者可以像在非网络环境下一样分析和设计与实时信号网络传输有关的系统,本文方法对网络控制系统和传感器网络的发展具有重要理论意义和应用价值。     

考虑水电富集地区线路利用率的阻塞场景筛选及电网扩展规划

在水电富集地区,输电网中的水电比例较高,受水电丰枯特性影响,部分输电线路利用率季节差异巨大,因此,研究输电线路利用率同系统经济性协调的扩展规划模型和方法具有重要意义。基于此,本文提出一种考虑线路利用率的含高比例水电输电网扩展方法,考虑水电丰枯特性的影响,以输电线路的利用率引导输电网扩展规划决策。首先,考虑输电线路的安全裕度与发展裕度提出输电线路利用率指标。其次,以最小化输电网的发电成本、失负荷惩罚成本与弃水惩罚成本为目标函数,建立含高比例水电的输电网最优经济调度模型,并在此基础上提出输电线路的阻塞利用率和输电网的阻塞率计算方法。而后,通过分别计算丰水期负荷大方式、丰水期负荷小方式、枯水期负荷大方式以及枯水期负荷小方式四种运行场景下输电线路的阻塞利用率和输电网的阻塞率,对严重阻塞场景进行筛选。最后,以输电网线路建设成本、输电网运行成本、失负荷惩罚成本以及弃水惩罚成本最小为目标函数,提出考虑阻塞场景的含高比例水电输电网扩展规划模型,将严重阻塞场景纳入含高比例水电的输电网扩展模型中,形成输电网线路投资决策。算例仿真结果验证了所提考虑线路利用率的含高比例水电输电网扩展规划方法的有效性。     

基于神经网络的智能下肢假肢自适应控制

下肢假肢的膝关节是一种具有高度非线性、时变、强耦合的阻尼系统,传统控制方法很难达到良好控制效果.针对这一问题,提出将神经网络(NN)应用于下肢假肢控制.以学习矢量量化(LVQ)神经网络为基础,提出神经网络模型参考自适应控制方法.该方法通过选择适当的参考模型和自适应算法,利用参考模型输出与实际系统输出之间的误差信号,由自适应算法计算当前的控制量以控制智能下肢假肢,达到自适应控制的目的.该方法不需要进行性能指标的变换,容易实现且自适应速度快,仿真结果表明了该方法的有效性.