高渗透率光伏微电网能量优化管理策略的研究

针对高渗透率光伏微电网,提出了运行总成本最优的能量优化管理策略。在微电网并网和孤岛两种运行模式下,基于光伏的运维成本、储能设备的运行损耗、火电的环境污染及治理成本、微电网与大电网之间电能交易差额以及可调负荷的断电惩罚费用等因素,建立高渗透率光伏微电网的多目标能量优化模型,并在系统功率平衡等安全约束下,应用具有惯性权重系数的粒子群算法求解得到能量优化管理策略。算例分析表明,该能量管理策略具有经济性和有效性。     

基于需求响应的用户侧微电网多目标优化运行方法

需求响应使用户积极参与到电网的优化运行中,是实现用户侧微电网优化运行的重要手段。针对用户侧微电网,提出了基于价格激励与可控负荷的优化运行模型。模型中包括实时电价的分区策略与可控负荷的调控策略。将用户用电成本,空调与热水器温度与目标温度的差值最小化作为优化目标,将可延迟负荷的延迟时间,可计划负荷的工作状态作为决策变量。通过仿真计算与分析,验证了优化模型的可行性与有效性,为用户侧微电网的低成本运行提供了理论支持。     

高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法

提出了一种高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法。首先,考虑经济、环境成本指标、清洁能源就地消纳量以及可中断负荷和可转移负荷策略,建立了多目标优化调度模型。然后,引入ε约束法生成Pareto前沿解集,利用归一化方法求出最优折衷解。最后,基于24节点配电系统对所提方法进行分析验证。算例结果表明:建立的多目标优化模型能够有效提升清洁能源的消纳率,提高调度方案经济性,同时有效降低发电污染排放。采用的需求侧管理策略能够有效平抑负荷波动,达到削峰填谷的目的。     

计及并离网频率约束的微电网容量优化配置方法

在新能源渗透率不断提升的背景下,微电网出现低惯量、弱阻尼的现象。现有研究主要通过改进控制策略、优化调度来提升微电网调频能力,但前提是微电网本身具有足够的调频容量。针对此问题,在微电网规划阶段加入并网和离网模式频率约束,建立混合整数线性容量优化模型。首先,对微电网内多种调频资源进行建模,构建综合频率响应模型并推导频率约束。其次,采用改进的自适应线性化方法将频率约束线性化并嵌入到模型中。最后,使用Gurobi求解器在多个微电网算例中进行验证分析,结果表明所提出的微电网容量优化配置模型能够在保证系统并网和离网频率稳定的同时达到最低的投建与运行成本。     

多微电网接入下主动配电网双层优化调度方法研究

摘要：为实现微电网与主动配电网之间的协调优化,提高系统的整体运行效率,在多微电网接入下,开展了主动配电网双层优化调度方法研究。首先,对主动配电网数据进行初始化处理,为后续的优化调度提供坚实的基础。其次,以降低全网损失为目标,构建并求解上层ADN层的优化模型,并对其进行求解;建立下层微电网层优化模型并求解,以实现最小化购售电成本、燃料成本等目标。在此基础上,分析含微电网群的主动配电网框架,通过上下两层之间的协同工作,实行微电网和ADN的优化调度。实验结果表明,该方法能够显著降低多微电网接入下主动配电网的网络损耗,在提高系统能效方面具有显著效果。     

智能配电网中微电网的多目标优化配置

微电网在配电网中的优化布置与定容问题是智能电网发展面临的重要问题,为此同时考虑了有功网损和电压改善程度2个重要指标,将微电网接入智能配电网的配置问题转化为同时含有连续变量(微电网的接入容量)和离散变量(微电网的接入位置)的多目标非线性优化问题,并结合具有量子行为的粒子群优化算法和二进制粒子群优化算法进行求解.算例结果验证了该方法的有效性,可对微电网在规划阶段的选址和定容提供参考.     

考虑配电网静态电压稳定性的微电网优化配置

考虑到风机、光伏两种分布式电源出力在时间上具有互补的特征,利用储能装置功率双向流动的特点,将可再生能源和储能装置以微电网的形式接入配电网实现可再生能源的高比例接入。对现有的配电网静态电压稳定性指标进行改进,以配电网的静态电压稳定性和运行经济性为目标研究微电网系统的定容选址问题。采用基于K-means++方法的多场景技术处理可再生能源出力不确定性问题,针对配电网不同地区的可再生能源出力特点,计算出风光储三种装置不同的最佳容量配置比例。对平衡优化器(equilibrium optimizer, EO)算法进行改进,利用Tent映射产生的混沌序列代替随机生成的初始种群,根据拥挤度和非支配排序实现多目标问题寻优。最后,在由三种地形组成的IEEE 33节点系统和PG&E-69系统中验证了所提模型和算法的有效性。     

考虑用户满意度的基于需求侧管理的微电网多目标优化调度

微电网作为一种小型发配电自治系统,能够实现自我控制和自我管理,可以有效提高可再生能源消纳水平,缓解能源危机。针对基于需求侧管理的微电网的优化调度,不仅要考虑供给侧的经济效益,还要兼顾需求侧的用电满意度。因此,文章以微电网的总运行费用最小和用户满意度最大为优化目标,提出了基于需求侧管理的微电网多目标优化调度模型。同时,结合混沌思想和遗传算法,使用改进的混沌遗传算法对上述模型进行求解。对一个微电网案例进行仿真分析,以验证模型的有效性。仿真结果表明,文中提出的模型可以为不同需求的用户制定相应的优化调度方案,为用户提供更好的服务,从而实现微电网供需两侧联动效益的最大化。     

考虑微电网群和系统经济运行的配电网储能优化配置

针对不同的配电网运行情况,考虑微电网群的运行策略以及子微网的协作运行对配电网的影响,建立了配电网储能配置的选址和定容两阶段优化模型。其中,第一阶段的选址模型在日运行时间尺度上,以配电网系统运行成本最小为目标,利用GAMS软件求解储能的位置、个数以及充放电策略;第二阶段的容量优化模型以年作为时间尺度,以配电网中储能投资运行维护年成本最小为目标,利用嵌套储能寿命计算的粒子群算法在MATLAB软件中求解。算例证明在不同的运行场景下,考虑微电网群和系统经济运行的配电网储能优化配置方法可以有效减少配电网的运行成本和储能的投资维护成本,提高系统经济性。     

分布式电源接入用户及用户侧微电网双向电能计量问题

随着分布式电源以及基于分布式电源的用户侧微电网的应用越来越广泛,用户与电网之间双向的电能流动使得传统的计量方式需要相应做出改变。分析了分布式电源接入用户及用户侧微电网双向计量的需求,重点讨论了分布式发电的独立计量方式,梳理了分布式发电并网引起的谐波、电压暂降、短时中断与闪变等电能质量问题对计量误差产生的影响,总结了智能电表通讯接口、协议、精确计量算法的现状和发展趋势以及智能电表在未来智能电网中的地位与作用,并提出了双向计量的模式和未来发展的方向。     

含微电网的配电网优化调度

提出一种含微电网的配电网优化调度方法。首先根据多时间尺度微电网不平衡能量预测评估出未来调度周期微电网对外的最大输出功率和最大输入功率两个评估指标;然后以最大输出功率和最大输入功率为微电网与配电网交互功率约束条件的上、下限值,建立以运行成本最小为目标的配电网经济优化有功调度模型,并提出了求解该模型的最小费用最大流计算方法;最后在经济优化有功调度的基础上进行配电网无功优化。仿真算例表明,与基于微电网单一日前调度计划曲线的主动配电网优化调度方法相比,该模型与方法能够充分考虑微电网对外呈现的功率允许调节裕度,从而更有效地减少系统运行成本,降低网损,提高电压合格率。     

配电网中储能系统优化配置研究

在配电网中配置储能系统可以平抑高峰负荷,减少负荷峰谷差,提高供电可靠性,降低网络损耗。研究了配电网中引入储能系统在降低发电侧、输配电侧建设容量投资和减少重要用户停电损失费用方面带来的经济价值,分析了其降低配电网络损耗和利用分时电价减少电量电费获得的经济效益。同时,考虑储能系统的一次投资成本和运行维护成本,建立了经济性最优条件下适合不同储能类型的容量优化配置模型。以某配电网为例,对模型进行求解分析。     

计及需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法

提出了一种考虑需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法。首先,为了改善用电结构,计及微电网的新能源消纳、用户购电成本和负荷的平稳性,建立了基于微电网中可控设备负荷转移的需求侧管理多目标优化模型;然后以微电网的经济性和环保性为优化目标,建立了包含风力和光伏发电的并网型微电网多目标优化调度模型;最后采用改进的多目标粒子群优化算法求解模型。算例结果表明,所提方法在提高新能源消纳、降低用户的购电成本并实现负荷削峰填谷的同时,能进一步降低经济和环境成本。     

用户侧微电网的特征及关键技术

分析了用户侧微电网的特征、基本结构及其面临的挑战,在此基础上总结提炼了用户侧微电网待解决的关键技术,包括运行模式与经济评价方法、供电模式与规划设计方法、双向计量与监控技术、控制与保护技术、优化运行与能效管理技术,以及光伏/储能微电网系统平台和关键设备的研发。这些技术有利于打好用户侧微电网商业运营的基础,提升用户服务质量和供电可靠性,实现微电网的并网与规模化发展以及安全稳定运行。     

含钒电池储能的微电网负荷优化分配

储能系统是微电网的重要组成部分,其对微电网的稳定性、经济性与安全性有着非常重要的影响。以含钒液流储能电池(vanadium redox flow battery,VRB)系统的微电网为研究对象,建立了含钒电池储能微电网多目标负荷优化分配模型。以某微电网为例,分析讨论了钒电池对微电网带来的经济效益,同时研究了运行模式、控制策略和优化目标中权重等诸多因素对微电网负荷优化分配结果的影响,验证了所建立模型的有效性。     

考虑分时电价和需求响应的家庭型用户侧微电网优化运行

在考虑分时电价和需求响应的基础上,建立了含有光伏发电、风力发电以及蓄电池的家庭型用户侧微电网优化运行模型,提出了一种家庭型用户侧微电网需求响应方法.优化模型以综合考虑用户的购电费用和舒适度为优化目标,尽可能多地将峰时电价时段的家用负荷功率向谷时电价和平时电价时段移动.采用粒子群优化算法对模型进行了求解,在算例分析中对比了优化前后微电网向电网公司支付的购电费用,验证了所提优化算法的有效性.     

含微网的智能配电网故障自愈过程中操作过电压特征

为研究微网支持下的可自愈智能配网故障及自愈过程中操作过电压特征,基于智能配网发生短路故障后自动网络重构方案,在PSCAD/EMTDC平台搭建了含典型微电源的微网单元模型与含微网单元的配电网系统模型,对在系统不同位置发生5种常见短路故障后故障瞬间及自愈过程中系统各处的过电压特征进行仿真计算。仿真结果表明,最大过电压值高达3.40pu,可能威胁绝缘安全,需加装保护装置;对于电网最常见的单相接地故障,系统不同监测位置发生故障后最大操作过电压大致范围为2.3~2.7 pu,可为实际含微网的智能配网的绝缘配合提供参考。