面向边缘计算的人工鱼群搜索任务调度

如何将计算任务分配到合适的边缘计算资源上进行计算,以满足边缘计算环境下用户的计算需求、提高用户任务请求 的服务质量,是边缘计算中面临的关键问题。 本文提出一种基于人工鱼群搜索的边缘计算任务调度方法(AFETSA)。 将人工 鱼群搜索算法和边缘计算任务调度模型相结合,采用非线性递减函数动态地调整人工鱼的视野范围和步长,以提高启发式任务 调度算法的全局搜索能力,降低任务的计算时延;同时与禁忌搜索算法进行融合,通过引入忌禁表,在每一次迭代中防止算法陷 入局部最优,提高算法的寻优能力。 CloudSim3. 0 仿真平台实验评测结表明,本文所提 AFETSA 方法和已有的 AFSA、ACO 和 PSO 这 3 种调度算法相比,在任务执行时间、算法稳定性、负载均衡方面都有明显的提升,可充分利用边缘服务器计算资源,提 升计算任务的计算性能,有效解决边缘计算中任务调度不均导致的时延过高和负载不均衡问题。     

考虑负荷多无功用电场景的城市配电网无功优化配置

高比例电力电子设备与高比例分布式光伏的广泛接入以及城市电缆化率的提升,使配电网用户侧的无功特性变得复杂,导致负荷无功用电不确定性增加,不利于配电网安全运行。因此,为了更好地进行无功优化配置,文章采用不同负荷日功率因数变化曲线的组合场景及其概率来反映无功用电的不确定性,以运行成本的期望值最小为目标,建立多无功用电场景的期望值优化配置模型。首先,利用多重一维卷积自编码器(one-dimensional convolutional autoencoders,1D-CAEs)提取不同用户日功率因数数据的低维表征;随后,利用k-means方法进行场景缩减,获得典型日功率因数变化场景,并组合出多用户的场景集;最后,建立期望值无功优化模型,采用粒子群算法求解,确定出最优配置方案。依据上海市某配电网不同类型用户实际的无功用电信息,采用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,以验证所提方法的有效性。     

基于ADMM算法的主动配电网分层优化经济调度

主动配电网(active distribution network,ADN)因其具有调度控制灵活、用户交互性高、能源利用率高等特征正逐渐取代传统配电网,在系统安全运行的前提下实现了经济性最优的目标。文章充分考虑配电网整体运行的经济性,提出一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)的主动配电网分层优化经济调度方法。首先,以最小配电网整体运行成本为目标建立了主动配电网分层优化调度模型,借助ADMM算法分解为上下两层进行求解,上层以最小化配电网整体运行成本为目标进行优化,下层考虑配电网内部节点接入的分布式光伏和储能单元,以最小化本地储能运行成本和购电成本为目标进行优化。其次,上下两层通过有限的边界信息交换,相互迭代,直至满足收敛条件,得出最优解。最后,通过设计算例进行测试,验证了所提调度方法的有效性和可行性。     

考虑储能与动态重构的柔性互联配电系统两阶段鲁棒优化

强波动性分布式电源的大量接入给配电系统可靠安全运行带来了挑战。为此,提出了一种考虑储能与动态重构的柔性互联配电系统两阶段鲁棒优化调度方法。首先,建立了综合考虑柔性配电开关、储能与动态重构的柔性互联配电系统两阶段鲁棒优化数学模型,其中第一阶段考虑日前分布式电源出力预测的不确定性以及网络拓扑和储能的时序相关性进行全局优化,第二阶段基于第一阶段的决策方案和准确的超短期预测信息,在各时段对柔性配电开关进行实时调度;其次,采用改进的列与约束生成算法对模型进行求解,通过辅助变量和对偶变量交替迭代,显著提高子问题的求解效率;最后,通过33和69节点系统进行测试,验证了所提调度模型和求解算法的有效性。     

基于AHP-熵权法的配电网设备资产运检成本优化配置模型

电网公司已形成了输变配电设备资产运维检修标准成本体系,为适应成本监审、科学配置资源投入奠定了基础。由于配电网设备资产规模大,运维检修作业内容及频次繁琐,运维检修成本结构模糊,导致运维检修成本配置合理性仍存在不足,尚无法支撑成本精益管理。针对配电网运维检修成本配置问题,提出了基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法的配电网设备资产运维检修成本优化配置模型。基于配电网运维检修成本关键影响因素,建立了成本优化配置评价指标体系;兼顾成本投入合理性和有效性,采用熵权法对优化配置评价指标赋权重,构建区域配电网设备资产运维检修成本优化配置模型,合理有效分配各区域运维检修成本;以某省14家地市单位为例,验证了该模型的有效性及实用性。该模型能够较为合理地对配电网运维检修成本分配进行优化,并对比发现现有分配比例存在的问题,对配电网实际运维检修成本策略的制定有一定的参考借鉴作用。     

考虑光-荷不确定性和旋转备用约束的主动配电网经济优化调度策略

分布式光伏、储能装置等大量分布式电源接入主动配电网(active distribution networks,ADN)后,光伏出力、负荷和旋转备用容量的多重不确定性对主动配电网经济调度的可靠性提出新的挑战。考虑了光伏出力及负荷不确定性,对旋转备用容量进行概率约束,以调度过程中运行成本最小为目标函数提出了一种主动配电网经济优化调度模型。通过所提出的潮流约束线性化方法和离散步长变换方法,将机会约束规划(chance constrained programming,CCP)模型转化为易于求解的确定性混合整数线性规划(mixed-integer linear programming,MILP)模型,并通过CPLEX求解器进行求解。基于IEEE-33节点配电网系统对所提方法进行验证。算例结果表明,所提策略的系统计算时间显著减少,优化效果更好,且可以通过适当设置旋转备用容量概率约束的置信水平实现主动配电网可靠性与经济性间平衡。     

多应用场景低压配网无缝合环转电解决方案

合环转电作为一种重要的网络重构技术,对提高配电网运行的可靠性与经济性具有重要意义。常规合环转电不仅存在合环冲击,而且合环点的选取受到两侧电源相角差的限制。文章针对广州配电网存在的大角度差不停电转供技术难题,提出两种无缝合环转电解决方案,分别是基于串并联补偿的合环方案和基于背靠背拓扑的合环方案。它们能够适用于多种转供场景,并提供交、直流两种转供电源接口。文章给出了每种方案的接线方式,对它们的结构特点、性能参数以及工作原理进行了分析。为了适应配电网三相不平衡与谐波污染的运行环境,从结构与控制两方面提出了装置的改进措施。最后,仿真验证了几种典型场景下无缝合环转电装置的运行原理,从而为实际开展低压无缝合环转电提供计算支撑。     

计及可靠性收益的配电网柔性多状态开关及分布式电源综合优化配置

柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMS)是支撑新型电力系统背景下配电网运行控制能力提升和可再生能源接入渗透率改善的重要技术装备,针对现有配电网中FMS的规划并未详细考虑FMS与分布式电源(distributed generation,DG)的协调配置,以及对于FMS接入带来的可靠性提升考虑不足的问题。文章在规划配置阶段详细考虑了含FMS和DG的协同优化运行,并充分计及FMS接入带来的可靠性收益,构建了基于嵌套优化的FMS和DG选址定容双层优化配置模型。针对双层嵌套规划模型求解的复杂性,提出了基于改进粒子群算法和GAMS(general algebraic modeling language)算法相结合的模型求解策略,以改造后的IEEE 33节点算例系统为例,对所提出模型和方法的有效性进行了验证,结果表明提出的方法相比传统单一FMS规划具有更好的经济性,能最大程度地降低配电网年综合费用,同时减少用户因停电带来的损失。     

计及主/被动需求响应下基于合作博弈的微网–配电网协调优化调度

随着含高比例可再生能源的并网型微网不断增加,微网与配电网的交互更加紧密。为解决两者作为不同利益主体双方利益分配问题,提出一种计及主/被动需求响应下基于合作博弈的微网-配电网协调优化模型。首先,考虑消费者心理学,建立了基于Logistic模糊函数的电负荷主动需求响应模型。然后,建立了以最优热电比为目标的热负荷被动需求响应模型。最后,微网与配电网作为参与者组成合作联盟,以讨价还价理论为核心,各自利益与联盟利益最大化为目标,协商确定了交互电价与交互功率,用改进的Shapley分配法分配了组成联盟后的额外收益,并通过基于参数自学习的自适应二次变异差分进化算法对其求解。通过算例分析对比可知,用户、微网、配电网三方利益均有所提升,证明了所提方案的合理性。     

多微网配电系统区间调度方法与市场交易策略研究

多微网高渗透态势下,配电系统调度对象时空维度扩大化,传统刚性调度模式制约了微网发电潜能。采用制定区间调度计划方式引导多微网市场交易行为,在赋予微网一定的发电自主权、激发弹性调控潜能的同时,保证市场出清结果趋于全局最优。首先,配电系统采用二阶锥模型计算全局最优运行解并以最优运行解为中心,制定多微网运行奖励区;其次,构建市场交易双层优化模型,下层模型对多个微网之间的博弈进行建模,能够促使各微网获得以其自身收益最大化为目标的优化决策策略,上层模型主要建立含配电系统各项运行刚性约束的配电网市场模型,主要用于完成市场出清,以确定出清的电量和边际电价(distributionlocational marginal price,DLMP)。微网根据来自上层模型的配电网市场边际电价信息调整其报价策略,通过下层的博弈模型获得纳什均衡解。最后,通过算例仿真验证所提方法的有效性。