A Coordinated Framework of DG Allocation and Operating Strategy in Distribution System for Configuration Management under Varying Loading Patterns

Abstract

The distributed generation (DG) planning with the varying pattern of the practical load is difficult as it calls for the frequent changes in DG size and system configuration, which is neither feasible nor permissible. Rather such a DG size and a configuration, which can be utilized over a wider load pattern, are more acceptable. This work presents a coordinated approach for DG planning and system reconfiguration. While to operate a particular DG size and the system configuration over a wide range of loading pattern, the configurations are ranked under different probabilistic loading patterns. Based upon the ranking of the new configuration, the energy performance of the coordinated planning is evaluated. Further, the observations from coordinated planning are imposed on coordinated operation using harmony search algorithm (HSA). The proposed approach is tested for single as well as multi-objectives on a 33-node system. A significant improvement in the computational efforts and energy performance of the resulting configuration have been observed where losses have reduced to 81.11 and 53.77?kW with single DG and multi-DG allocation respectively.     

考虑区域碳排放均衡性的电力系统最优阶梯碳价

考虑到碳排放重灾区居民的环境诉求,提出基于区域碳排放均衡性的综合指标碳排放权分配方案,以基准法分配方案和发电厂所在区域的碳排放量为标准,根据熵值法进行碳配额分配。为了研究碳价对电力系统碳排放量的影响,建立了电力系统三阶段最优阶梯碳价模型。第1阶段为正常情况下的机组组合问题,第2阶段为寻找最差的N-1故障场景,第3阶段为最优阶梯碳价的求解模型,通过列与约束生成(CCG)算法和二分法求解。算例分析表明,在减排任务较小时,阶梯碳价能够以较少的碳交易成本控制系统碳排放量;基于综合指标的碳排放权分配方案在平衡区域碳排放差异性方面效果显著。     

大气污染防治下京津冀地区分布式电源优化配置研究

科学地规划发展新能源资源已成为解决京津冀地区雾霾天气的关键,如何优化配置分布式电源是有效开发及利用分布式能源的前提。为解决京津冀地区大气污染问题,梳理京津冀地区分布式电源的发展现状,构建分布式电源优化配置指标,建立目标函数和约束条件,并基于CO-EDO算法对分布式电源进行优化配置。选取京津冀地区某分布式能源示范工程分布式能源系统进行算例分析,结果表明通过对京津冀地区分布式电源进行优化配置,能有效降低冷-热-电三联供(DCCHP)系统的能源投入,实现节能减排。     

计及多关联因素的电力行业碳排放权分配方案

电力行业碳排放权的初始分配是保证碳交易市场有效运作的基础和关键。通过对电力行业碳排放过程的特征挖掘,进行指标分解,提取影响碳排放分配结构体系的多关联影响因素;其次,结合专家的知识和经验,基于改进的层次分析法确定各指标的主观权重;接着,采用改进的熵权系数法进行指标映射,构建新的识别参数体系,自适应确定各指标的客观权重;然后,通过主客观权重的优化组合,确定各指标的综合权重,建立电力行业碳排放权的分配模型。最后,以某省区为算例进行对比仿真分析,仿真结果表明:与传统考虑单个因素的分配方案相比,文中方案计及了多关联因素的影响,得到的理论测算结果能更客观地反映地区碳减排权责的实际状况,避免了过于主观或过于客观的片面评估结果。     

考虑条件风险价值的虚拟电厂多电源容量优化配置模型

虚拟电厂中风、光等可再生能源出力及市场电价的不确定性会导致其收益具有一定的风险性。合理配置虚拟电厂中风电、光伏、储能以及常规机组的容量,能够降低系统成本,使投资者的利益最大化。以投资和运行成本最小为优化目标,采用条件风险价值作为风险量度的指标,建立了一种基于投资组合理论中计及风险量度的虚拟电厂容量优化配置模型。在此基础上,探讨风险偏好对规划虚拟电厂多电源容量配置的影响,以及环境成本、自然资源及负荷之间的相关性对配置结果的影响。以美国德克萨斯州某地区附近的风、光资源,电价及负荷数据为实例,采用场景技术模拟不确定性。算例结果表明了该模型的正确性,可为不同风险偏好的投资商在规划建设虚拟电厂时面对多电源容量配置问题提供定量依据。     

考虑风险因素的两市场购电优化分配问题

不同国家和地区的电力市场通常根据自己的特点采用不同的市场模式,但无论在何种模式下,都存在一个类似于长期市场和短期市场的结构。电力市场中的购电商通常要在长期市场和短期市场进行电力交易,而其中的关键问题之一是如何针对本公司的情况,根据市场信息,寻求一种购电策略,优化两个市场的购电分配,使总的购电费用和风险尽可能得小。文中对这一问题进行了建模和讨论,针对由总费用和风险共同构成的目标函数,研究了两个市场的购电问题,给出了问题的解析解并针对实际市场数据进行了数值仿真,该问题的研究结果不仅有利于购电商分配不同市场的购电量,也为购电商进一步构造竞标曲线奠定了基础。     

市场条件下的机组启动费问题

机组在启动过程中需要耗费高额的启动费，这部分启动费是应由电网公司在制定日计划时予以考虑，还是应由发电公司在报价时自行考虑？针对这一问题，作者以对比机组启动费用与发电效益为出发点，提出了根据机组的启机效率，使用寿命以及国家现阶段的政策导向等多方面因素，由电力市场调度交易中心和发电公司以及市场监管部门兼顾各方利益，共同核定机组的含有技术和经济双重性的参数－“最小经济运行小时数”，并由发电公司依据机组自身特性和市场状况，自行处理启动费；而调度交易中心在制定竞价上网发电计划及结算时则不再单独考虑和支付机组启停费用的观点：文中同时还提出了分摊机组启动费的两种方法－平均分摊法和负荷比例分摊法，并对比了这两种分摊方法对双方经济性的影响。     

宽带电力线通信动态子载波分配算法研究

为了满足在额定功率有限的情况下,传输速率最大化。选择在低压宽带电力线信道条件下,分析2 MHz~100 MHz的宽带电力线信道特征与参数。利用已有电力线信道模型,通过迭代分块约束注水算法对电力线通信进行动态子载波分配,相比传统的注水算法,改进之后的算法能更好的根据电力线信道约束条件给子载波分配功率,得到更优的信道容量。     

有源配电网中储能双层精细优化配置方法

提出了一种储能的双层精细优化配置方法,结合运行与规划两个维度,实现储能容量和位置的精细配置;建立了双层规划模型,提出了对应求解方法,优化求解得到精细配置结果。精细配置模型以有源配电网成本收益为目标,针对不同的储能投资运营主体,制定了不同的成本收益模型,形成差异化目标优化配置。针对高渗透率分布式电源接入的配电网,提出的储能精细配置方法能够解决配电网电压合格率低、可再生资源浪费等问题,从而有效提高配电网可靠性和电能质量。     

低压配电网无功补偿分散配置优化方法

针对低压配电网集中配置无功补偿装置无法解决电压质量问题,提出了一种低压配电网无功补偿分散配置优化方法。优化模型的目标函数为最小化配电网的网损,约束条件包括各个节点电压的上下限和无功补偿点补偿容量的上下限。先以所有负荷节点作为候选补偿点,采用内嵌二次罚函数处理离散变量的非线性原对偶内点法求解优化模型,得到理想分散无功补偿配置方案,同时获得配电网的大致无功补偿容量需求,在此基础上综合考虑无功补偿装置的投资费用以及便于装置的运行管理等要求,选定几个重要补偿点再次求解优化模型,获得最终的实用分散无功补偿配置方案。对几个实际低压配电网台区进行的分析计算验证了方法的有效性和实用性。