免疫算法及其在电力系统无功优化中的应用

提出一种用于电力系统无功优化的免疫算法(Immune Algorithm,IA).该算法是根据生物免疫原理提出的,与遗传算法相比,它具有抗原识别、记忆、抗体的抑制和促进等显著特点.IA将目标函数和约束条件比作抗原,将问题的解比作抗体.通过亲和度的计算来评价抗体并促进或抑制抗体的产生,减小了进化过程陷入局部最优解的可能性;通过抗原记忆,提高了局部搜索能力,加快了计算速度.将IA用于69节点实际电力系统的无功优化计算,并与传统遗传算法的计算结果进行了比较.结果表明IA能够以更快的速度得到最优解,其性能明显优于遗传算法.     

电压稳定极限点的快速判定及其灵敏度算法

利用负荷裕度最大化的最优潮流计算结果,区分了电压稳定极限点,即鞍结分岔点和极限诱导分岔点,并求出了负荷裕度对控制变量的灵敏度。这种方法在求解极限点时避免了使用连续潮流法,在计算灵敏度时避免了求解潮流雅可比矩阵零特征值对应的左特征向量,节省了时间,适用于在线分析。极限点的计算过程中考虑了有功出力的再调度,充分挖掘了系统的潜在裕度。系统算例验证了所提方法的实用性和灵敏度线性估计的准确性。     

兼顾节能降耗的电网公司购电计划

合理制定购电计划有利于减少购电支出和降低网损,提出了一种兼顾网损的购电计划数学模型,以全网日购电费用和网损费用之和最小为目标函数,并满足各种机组技术约束和系统安全约束,进一步解耦成依次单时段模型,降低了解空间维数,提高了寻优效率.采用灾变遗传算法进行求解,仿真结果表明,相比传统购电计划,所提模型在显著节约购电成本的同时很好地降低了网损,符合当前阶段电网公司经济调度的需求.     

考虑运行策略和投资主体利益的电转气容量双层优化配置

电转气(P2G)技术的日益成熟,促进了电网和天然气网间的耦合,使两者间实现大规模互联成为可能。文中利用条件风险价值(CVaR)理论,对风电不确定性给电—气互联系统带来的运行风险及其成本进行了分析。在计及风力发电企业和电—气互联系统两个利益主体后,构建了P2G设备容量配置双层规划模型,以风力发电企业净利润作为上层目标,电—气互联系统运行成本为下层目标。并通过基于灾变遗传算法和内点法的混合求解算法进行仿真求解。利用IEEE 39节点电网和修改的比利时20节点天然气网组成的仿真系统,验证了配置P2G设备来提高风电消纳率和降低系统弃风风险的可行性。并进一步对比分析了置信度和弃风风险成本系数对P2G配置策略及系统运行的影响。     

实时电感辨识的模型预测并网逆变器控制方法

电能质量是光伏系统的重要性能指标,而逆变器的控制对其起着决定性作用。传统模型预测控制下的并网逆变器省去了脉冲宽度调制环节,一定程度上加快了系统动态响应速度,但前提是运行在精确的模型参数值下,当逆变电路的电感值受电压、电流的影响改变而导致模型失准时,其控制效果也会下降。针对该问题,提出一种实时电感辨识的模型预测控制方法,分析了电感模型与实际不匹配对预测电流误差的影响,并建立基于实际电流、电压采样值的电感辨识模型,同时加入延时补偿与参考值校正环节以保证电流预测值的准确性与输出开关状态的正确性。仿真与实验证明了改进方法能够对电感值进行实时准确跟踪,并有效降低了模型参数不匹配下的电流畸变率。     

含多园区综合能源系统的配电网双层分布式调度

在能源转型的背景之下,园区综合能源系统成为能源领域发展的重要趋势,多园区综合能源系统与配电网的协同运行受到了重点关注。为此提出了面向多园区综合能源系统的配电网运行的分布式调度管控模式,从而降低了对模型数据的要求和求解的复杂度。通过构建园区综合能源系统以自身运行成本最低为目标的预调度优化模型以及上级配电网优化运行模型,并提出以松弛联络线功率为接口的上下级交互协调机制,进而构建了考虑配电网和多园区综合能源系统为2个不同的利益主体的双层优化调度模型。最后通过算例验证了所提方法能实现上下层电网的协同优化运行。     

含光储系统的增量配电网时段解耦动态拓展无功优化

从增量配电网安全运行及经济效益出发,针对高渗透率分布式光伏接入配网引起的相关问题,构建以系统有功损耗、电容器及变压器调节代价、储能调节代价综合最小为目标的时段解耦动态拓展无功优化模型。在传统无功优化的基础上增加储能有功调节能力和光伏无功调控能力,将动态无功优化解耦为多时段静态无功优化,采用灾变遗传算法求得含高渗透率光伏及储能的增量配网无功优化方案。仿真结果表明,提出的时段解耦动态拓展无功优化模型能够提高增量配电网的无功优化效果,在减少电网损耗、降低设备调节成本的同时,兼顾电网电压运行的安全性。     

10kV电子式电流互感器的小信号传输问题与对策

<正>随着社会经济的不断发展,人民生活水平逐步提高,人们的生产生活对电能质量和供电可靠性提出了更高的要求。配电网作为面向用户的窗口,其中的任何故障或扰动都可能对用户的正常用电造成影响。在配电网中,10kV柱上开关的故障率居高不下,极大地威胁了电网的供电可靠性。为了降低10kV柱上开关的故障率,国家电网公司和南方电网公司相继出台了相关规范来推进柱上开关一、二次侧设备的融合。     

基于统一潮流建模及灵敏度分析的电-气网络相互作用机理

随着燃气轮机和电转气技术的发展,电网和天然气网的耦合程度不断加深,两者之间的相互影响受到了密切关注。从潮流算法与灵敏度分析两方面针对现有电-气网耦合机理研究的不足进行改进。首先,建立了电网-天然气网统一潮流模型,并采用变量压缩的方法简化了方程维数,基于管存模型考虑了天然气传输的慢时间尺度特性。同时,为避免传统牛顿法应用于天然气网潮流求解对状态初值选择的敏感性,提出采用牛顿下山法对统一潮流模型进行求解。其次,基于灵敏度分析并以电-气耦合节点气压-注入功率灵敏度为关键表征量,提出用于电网-天然气网耦合作用机理分析的综合灵敏度指标,以期为2个网络联合运行提供决策帮助。算例分析验证了所提算法的有效性,综合对比探究了燃气轮机和电转气耦合环节下电网-天然气网的相互作用特性,并验证了天然气网的管道存储特性在应对系统扰动时的积极作用。     

电-气互联系统建模与运行优化研究方法评述

基于燃气轮机和电转气(P2G)双向耦合的电-气互联系统(IEGS)是实现高比例可再生能源消纳、提升终端能源利用效率的重要载体。首先,基于电力-天然气流传输特性的对比,阐述了IEGS的内涵及其优势。其次,介绍了IEGS中耦合新设备——P2G的技术原理和建模方法。进一步,围绕IEGS能流建模求解和优化运行调度2个维度,总结综述了相关技术的研究进展。关于优化运行调度的研究进展,主要从基础调度模型、计及系统随机性、计及能流差异性、计及运营管理机制、模型非线性处理方法等5个方面展开论述。最后,对未来IEGS建模和运行优化的研究进行了展望。