空调负荷的混合逻辑动态建模和自治控制方法

随机性可再生能源接入微网降低了联络线功率的可调控性与可计划性,聚合大规模空调负荷(ACL)的灵活性可以有效解决这个问题。首先建立了单台ACL的混合逻辑动态(MLD)模型,ACL可基于MLD模型响应控制信号并自行求解开关序列,实现自治控制。其次,为了提高微网对联络线计划功率的跟踪精度,利用空调集群的调节能力校正微网内可再生能源和负荷的日前预测偏差。最后,利用含1 000台ACL的微网算例进行了仿真计算。仿真结果表明,利用ACL的自治性,该方法能够聚合大规模ACL的灵活性提高微网联络线功率的可计划性,同时有效保证用户的舒适度与设备安全。     

基于优化极限学习机的直流微电网并网等效建模

针对直流微电网的并网建模问题,提出了一种基于优化极限学习机的直流微电网并网等效建模方法。以直流微电网并网接入点的电压和功率数据分别作为极限学习机的输入和输出,构建基于极限学习机的直流微电网并网等效模型。由于极限学习机在初始化过程中,输入权值和隐层阈值随机设定且不再改变,会导致极限学习机建模缺乏自适应性,影响建模精度。利用鲨鱼气味优化算法对极限学习机的输入权值和隐层阈值进行优化,进一步提高建模精度。鲨鱼气味优化算法通过模拟鲨鱼捕猎过程进行寻优,通过气味粒子浓度引导鲨鱼位置的更新,是一种效率极高的优化算法。通过与微电网的实际仿真模型对比,验证了建模方法的合理性和准确性,说明所提方法具有较好的实际应用价值。     

计及天气对电动汽车接入家庭型微电网供需侧影响的经济调度模型

天气因素对电动汽车接入家庭(vehicle-to-home, V2H)微电网经济调度有显著的影响,仅从供给或需求侧量化其影响无法反映源荷间的实际联动关系。从分析典型V2H微电网结构入手,在供给侧和需求侧,分别搭建了受天气影响的光伏与储能装置出力模型和电动汽车负荷与家庭负荷模型;由此,建立了以局域用户电能支出成本为目标的V2H微电网经济调度模型,并采用粒子群算法对4种典型天气情形下的经济调度策略进行求解。仿真实验表明,为克服天气对V2H微电网经济效益的显著影响,选择合理的储能单元是必要手段,其单元容量、充放电次数等性能参数对优化调度结果有直接影响;同时考虑供给侧和需求侧的微电网经济调度模型较传统单一侧调度更能反映实际系统联动情况,验证了所提模型的合理性与有效性。     

结合微电网运行方式的综合能源系统规划方法

通过对现有综合能源系统和微电网规划模型的对比,研究了两者的共性和差异性,总结了其在运行模式、结构模式上的共同点。在此基础上,结合微电网的运行方式,对考虑独立/并网运行、交直流混联以及多因素协同下的综合能源系统规划方法进行了归纳综述,提出了当前综合能源系统研究存在的问题并对其未来研究方向进行了展望。     

考虑重构和微电网分区的分布式电源优化配置

电力安全是现代社会有序发展的重要保障。极端自然灾害和人为攻击会导致电力系统的严重破坏,而分布式电源（DG）和微电网是电力系统故障后负荷恢复的关键电源。本文提出了一种分布式电源鲁棒配置模型,用于提高配电系统的弹性。该模型采用三层“防御-攻击-防御”框架对分布式电源的位置和容量进行优化:在第一层中,由防御者制定分布式电源配置决策,在第二层中,针对给定的规划决策,攻击者考虑第三层中的潮流调整与拓扑重构措施,制定最严重的攻击策略对第一层的规划决策进行评估。与传统的弹性分布式电源配置方法相比,该模型考虑了攻击后的拓扑重构和微电网的形成,进一步发挥了分布式电源在负荷恢复方面的作用,同时,采用嵌套列约束生成算法对鲁棒优化问题进行求解。通过算例验证了该模型在提高弹性方面的效果,并展示了联络开关配置对负荷恢复的影响。     

基于APEO的分布式电源改进型下垂优化控制策略研究

如何对分布式电源的控制策略和控制参数进行优化改进设计,使其更适应于线路阻抗为阻性的低压离网微电网等工作环境,具有重要意义。为此,设计提出了一种基于自适应群体极值优化(APEO)的分布式电源改进型下垂优化控制方法。该方法内容为在传统下垂控制的基础上引入阻性下垂控制和相位平移量的累加控制,并将分布式电源改进型下垂控制器参数优化设计问题转换为一个典型的有约束优化问题,利用所设计的APEO算法获得分布式电源改进型下垂控制器最优参数,最终实现了电压稳定和功率协调的解耦控制,降低了分布式电源并离网切换时的暂态冲击,实现了分布式电源在工作模式未切换状态下的热插拔功能。最后在由两台容量为10 kW分布式电源构成的微电网实验系统上进行了硬件平台测试实验,验证了所提出的控制策略的有效性和可行性。     

基于直流微网的电力分组传输调度

可再生能源的大范围渗透使得直流微网逐步受到重视。针对新能源供电,直流微网可以减少交直流变换时的损耗以及不稳定性。因此,在直流微网环境下,构建销售商为领导者和用户为跟随者的多主从博弈模型,对销售商价格与用户需求量进行博弈,并根据分布式选择算法得到多个销售商-用户匹配对。基于两个通道传输损耗不同的路由器,通过遗传算法实现了多个匹配对的最优电力分组调度。仿真结果验证了上述两种算法的可行性以及优越性。     

计及微电网黑启动的虚拟同步发电机调频策略

针对虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制策略应用到微电网调频过程中存在次振荡周期的问题,提出一种双阈值-全程自适应频率控制策略。该控制策略综合了自适应模型与负转动惯量的特性,建立了新的转动惯量函数模型,弱化了阻尼项的影响,在消除频率暂态过程次振荡周期的同时,简化了控制结构。为解决现有单一控制策略难以适用于微电网黑启动问题,在不影响微电网启动速度的前提下引入零起升压环节,将该控制策略的应用范围扩大到微电网黑启动过程。仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

基于经验小波变换和高频分量的微电网保护方法

针对微电网灵活运行方式和不同于传统电源的故障特性使传统保护方法失效的问题,提出了一种基于经验小波变换和最高频分量的微电网保护方法。首先通过选取各母线的零序电流作为分析对象,然后利用经验小波变换对零序电流进行分解,选取最高频的分量作为故障特征分量。接着,求取最高频分量的一阶微分及其奇异点,并依据奇异点两边数据构建了特征方向和关联方向,通过关联方向的正负来区分故障区段和非故障区段,有效避免了微电网不同运行方式下传统保护阈值选择困难的问题。最后,大量仿真实验表明,该方法在不同接地电阻、不同故障区域、不同故障类型以及不同运行方式下均能实现准确判断。     

离网型微电网稳态功率控制策略研究与实践

为了更好地解决离网型微电网的“源-荷”匹配问题,减轻以往能量管理过多依赖预测信息的弊端,在对储能电池SOC状态的变化趋势研究和工程实践的基础上,针对不同运行方式和运行场景,采用了基于专家规则的控制策略,充分利用微网能量管理系统的一体化数据采集和处理,保证能量管理可以依据储能SOC所属区间,按照事先制定的策略表,进行微网的稳态功率调控。在实际工程应用中,合理地设计了功率控制的控制网络,保证控制的快速性和准确性。该控制方法实现了光伏、风电、蓄热锅炉的功率自动控制,提高了离网型微电网稳态“源-荷”平衡控制的准确性和鲁棒性。