考虑时序特性和环境成本的并网型分布式电源选址定容规划

基于分布式电源出力和负荷的典型时序特性,建立考虑环境成本的并网型分布式电源选址定容规划模型,以配电网建设费用、损耗费用、购电费用和分布式电源运行费用最小为目标函数,采用可处理PV节点的前推回代潮流计算方法判断规划方案是否满足潮流约束及计算网络损耗。同时,为克服粒子群算法的"早熟"问题,提出了一种将联系数与粒子群算法相结合的改进粒子群算法,并用改进算法对模型进行优化。IEEE13节点系统仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。     

基于内点法的风光并网极限容量研究

风光互补发电能够有效缓解采用单一资源可能造成的输出功率波动,加强地区能源资源优化配置,提高系统供电可靠性。在规划阶段,为提高资源利用效率,迫切需要制订风光接入方案,确定并网极限容量;基于现有网架结构不同的接入方案,极限容量存在一定差异。通过最优潮流理论分析,在考虑风、光资源的不稳定特性基础上,建立了风光接入最优模型,采用跟踪中心轨迹内点法求解风光接在不同节点的极限并网容量,并以IEEE 30节点系统为例进行计算,验证了方法的科学有效性,并得出了风光接在系统重负荷节点上极限容量较大的结论。该方法可以为实际系统中的风电场、光伏电站的容量设计提供参考,具有工程应用价值。     

结合模态分析的遗传算法在配电网无功规划中的应用

以电网全年电能损耗和无功投资费用最小为目标函数,建立了配电网无功规划的数学模型。根据配电网呈辐射状分布、节点多、计算量大的特点,在传统遗传算法的基础上对适应度函数和群体多样性的保持进行了改进,提出了结合模态分析的遗传算法。IEEE30节点系统的仿真结果表明该算法能克服传统遗传算法的早熟收敛倾向、避免出现局部搜索现象、提高了系统电压的稳定性。     

计及不确定性和需求响应的风光燃储集成虚拟电厂随机调度优化模型EI北大核心CSCD

为促进以风光为代表的分布式能源发电并网,集成风电、光伏发电、燃气轮机、储能系统和激励型需求响应为虚拟电厂(virtual power plant,VPP),引入条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)理论和置信度方法描述VPP运行不确定性,以运营收益最大化为目标函数,建立VPP常规调度优化模型,确定VPP运行收益的门槛值。然后,应用CVaR理论描述VPP运行目标函数中不确定性因素,应用置信度方法转换含不确定性变量的约束条件,建立考虑运行风险的VPP随机调度优化模型。最后,选择改进IEEE 30节点系统作为仿真系统,结果表明:价格型需求响应能够平缓用电负荷曲线,储能系统和激励型需求响应能够增加VPP运营收益。VPP常规调度收益为9 550.19元,风光并网电量为12.49 MW×h,风险规避调度收益为8 995.34元,风光并网电量为11.31 MW×h,这意味着CVaR理论和置信度方法能够用于描述VPP运行风险,通过设置门槛值和置信度反映决策者风险态度,为决策者提供风险控制工具。     

基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏优化配置研究

针对新能源大规模并网引发电压质量下降及网络损耗增加等问题,提出了一种基于半不变量随机潮流计算的分布式光伏选址定容的新方法。首先,将接入IEEE33节点配电网的光伏出力及配电网自身的负荷进行随机性建模,以此模拟真实情况下的配电网光伏出力与负荷变化。其次,以运行成本和网损为目标函数建立选址定容优化模型,采用半不变量潮流计算得到各个节点电压和各支路功率的半不变量,利用改进粒子群算法寻优得出分布式光伏的最优接入节点及对应容量。最后,通过IEEE33节点配电网仿真分析,验证了所提方法有效性。     

计及不确定性和需求响应的风光燃储集成虚拟电厂随机调度优化模型

为促进以风光为代表的分布式能源发电并网,集成风电、光伏发电、燃气轮机、储能系统和激励型需求响应为虚拟电厂(virtual power plant,VPP),引入条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)理论和置信度方法描述VPP运行不确定性,以运营收益最大化为目标函数,建立VPP常规调度优化模型,确定VPP运行收益的门槛值。然后,应用CVaR理论描述VPP运行目标函数中不确定性因素,应用置信度方法转换含不确定性变量的约束条件,建立考虑运行风险的VPP随机调度优化模型。最后,选择改进IEEE 30节点系统作为仿真系统,结果表明:价格型需求响应能够平缓用电负荷曲线,储能系统和激励型需求响应能够增加VPP运营收益。VPP常规调度收益为9 550.19元,风光并网电量为12.49 MW×h,风险规避调度收益为8 995.34元,风光并网电量为11.31 MW×h,这意味着CVaR理论和置信度方法能够用于描述VPP运行风险,通过设置门槛值和置信度反映决策者风险态度,为决策者提供风险控制工具。     

电力市场环境下基于人工鱼群算法的无功优化研究

在电力市场条件下,传统无功优化的目标函数应作相应的修改,由原来的一次能源消耗量最小转变为经济利益最大。由于无功电量要定价,所以电网公司购买无功电量的支出应计入目标函数。以有功网络损耗费用和无功费用综合最小为目标函数,应用人工鱼群算法(AF-SA)求解该无功优化模型,并结合动态调整罚函数法,将无功优化问题转化成一个无约束求极值问题,有效提高了AFSA算法的全局收敛能力和计算精度。以IEEE30节点电力系统为例进行了仿真计算,结果表明该模型和算法的正确性、适用性和较好的经济性。     

基于改进自适应遗传算法的分布式电源的选址和定容

对分布式电源进行合理的选址和定容对于配电网规划非常重要。考虑了经济性和安全性2个方面的问题,建立了以分布式电源投资成本最小、系统网损最小和静态电压稳定裕度最大为优化子目标的多目标规划模型。用模糊理论制定了总体满意度,将上述3个优化子目标转化为单一目标函数,应用改进自适应遗传算法,对IEEE33节点配电测试系统进行仿真计算,并将仿真结果与遗传算法进行比较,验证了改进的算法具有一定的收敛性和适应性。     

含风电电网关口外送电交易能力的多智能体粒子群分层优化研究

随着风电的大规模发展和跨省跨区交易量的不断增加,研究风电并网对外送电交易能力的影响对保证资源优化、交易双方利益极大化有重要的意义。利用多目标随机相关机会规划理论建立关口交易能力的评估模型,采用分层优化结合随机模拟技术和多智能体粒子群算法求解。第一层以风电并网的电力系统经济运行为前提,第二层在极小化本系统购电成本的基础上,求取关口最大外送电交易能力以及机组的外送电交易能力。通过IEEE30节点系统实验和仿真计算,表明该方法能优化本系统的运行、有效获取关口和各机组外送电交易能力指标。     

计及可再生能源与负荷互补特性的储能随机调度

在“风光储”并网系统中,需要考虑间歇性新能源的不确定性对电力系统的影响,基于此,构建了计及风电、光伏发电系统出力不确定性和负荷随机性的常规电源和储能装置随机优化日前调度模型。模型考虑了储能装置充放电限制的约束条件,在假设风速服从Weibull分布,光照服从Beta分布的条件下,推导出“风光储”并网系统等效负荷的平均方差表达式,并以此为目标函数建立储能装置随机优化调度模型,衡量平抑常规机组波动的能力。应用双链量子遗传算法进行求解,最后以IEEE30节点系统为例验证了所提出模型的可行性和有效性。     

基于边际成本的无功服务定价方法研究

详细分析了边际成本法的定价理论基础,特有功实时电价的概念和计算方法推广到无功实时电价的计算中.为此,提出以电网运行成本最小为目标函数,建立含节点无功平衡约束的成本最小化模型,并通过IEEE14节点系统仿真计算来分析基于边际成本的无功定价方法.按用户实际消耗的无功电量计算无功电费并制定无功电价,可以合理地分摊系统的无功供...     

基于改进点估计法的输电线路过负荷风险评估

针对分布式电源输出功率的随机性问题,提出一种基于改进点估计法的输电线路过负荷风险评估的方法。在传统2 m及2 m+1点估计法的基础上,根据各个输入量的影响因子来选择相应的权重,改善传统点估计法的计算精度,实现输电线路的过负荷风险评估。对含风光互补发电单元的IEEE 30节点系统中输电线路过负荷风险进行评估,分析结果表明所提方法具有计算成本低、预测精度比传统点估计法精度高的特点。     

扬州智能电网输变电状态监测系统应用研究

目前,国内设计风光互补系统配置一般采用经验来估算,这往往会造成系统装机容量严重不足或者过剩现象.风光互补独立供电系统的优化配置可看作一个多目标优化问题,2个冲突的目标是极大化供电可靠性和极小化成本.文中供电可靠性采用计算机软件模拟蓄电池组一年的每日的荷电状态值（SOC）来验算保证;成本的优化可采用遗传算法动态搜索模式,搜索计算出最小化系统配置花费.结合扬州智能电网输变电状态监测系统的具体建设,将风光互补前端供电技术在该项目中的成功应用进行了详细介绍.     

Optimal distribution feeder capacitor placement considering mutualcoupling effect of conductors

This paper develops a systematic method of optimally locating and sizing the compensation capacitors on distribution feeders by taking into account the mutual coupling effect among phase conductors. The equivalent circuit models of three-phase, two-phase and single-phase conductors are applied so that the mutual coupling effect could be included in the computer simulation. The optimal capacitor placement is solved by minimizing the objective function which is determined by the combination of system peak power loss cost, energy loss cost and capacitor cost. Both the unbalance IEEE 34 bus test system and the balance 10 bus test feeder are selected for computer simulation to demonstrate the effectiveness of the proposed method. It is found that serious over shunt compensation and extra power loss will be introduced especially for the unbalance distribution system when the mutual coupling effect among phase conductors is ignored     

考虑多类型水电协调的风光电站容量优化配置方法

为减少风光出力波动性造成的弃风、弃光,利用梯级水电和抽水蓄能等不同类型水电之间的调蓄特性,提出一种多类型水电协调参与风光消纳的联合运行策略。考虑多类型水电站出力、水库库容和联络线传输功率等约束,以风光电站投资建设成本、系统运行维护成本及购电成本最小和风光发电占负荷需求比例最大为目标,建立一种多类型水电协调的风光电站容量优化配置模型,采用基于极限学习机的粒子群算法(ELM-PSO)对模型进行求解。以青海某地区为例,通过仿真分析,得出综合考虑系统经济性和风光发电占负荷需求比例最优的容量配置方案,验证了所提策略和所建模型的可行性及有效性。     

计及风光出力时变相关特性的输电可靠性裕度评估

风-光并网背景下,为准确评估风-光相关性出力及系统输电可靠性裕度(transmission reliability margin,TRM),提出了一种计及风-光出力时变相关特性的TRM评估方法。首先,计及风-光出力存在的时变相关特性和季节特性,提出了基于时变Copula函数的风-光24 h联合出力场景生成方法,所生成的场景为准确评估TRM提供基础。然后,在考虑TRM时间尺度特性的同时,引入GlueVaR度量系统存在的传输能力缺额风险,进而构建了区分决策者不同风险偏好的TRM期望净收益模型。最后,以风-光场景集为基础,利用序贯蒙特卡洛模拟方法生成系统时序运行场景集,结合IEEE-RTS系统利用优化算法求解模型。与以往方法相比,所提评估方法不仅提高了风-光出力场景生成的精度,而且保障了系统的可靠经济运行,实现了TRM的差异化评估。     

风光互补发电耦合氢储能系统研究综述

基于风光互补发电、电解水制氢、储氢、氢燃料电池等技术的风光互补发电耦合氢储能系统,以氢能为能源载体,是实现可再生能源-氢能-电能规模化应用的重要途径.介绍了风光互补发电、电解水制氢、储氢和氢燃料电池等关键技术的发展现状,对风光互补发电耦合氢储能系统中的离网型、并网型系统和容量配置优化等研究热点进行了分析,为风光互补发电...     

基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流算法

针对交直流混联微电网这类新型网络的潮流分析问题,建立了Droop型分布式电源以及AC/DC逆变器并网稳态潮流模型,并根据并网点电压对称进行三相、单相并网模型的相序分量转换。利用序电流补偿法将AC子网解耦为三序网络且并行求解,显著减小了问题求解规模;进一步建立了AC/DC逆变器两侧交流频率和直流电压耦合关系,有效解决了两子网间功率平衡问题。在序分量体系下提出了适用于直流微电网多种方式接入的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流算法,基于IEEE等标准配电系统的修改算例,验证了所提算法的有效性、适用性以及高计算效率。     

基于双层动态时段划分的配电网重构

动态网络重构能有效降低配电网的网络损耗以及分布式电源的弃风弃光量,为此提出了基于双层动态时段划分的配电网重构方法。上层优化中以网损成本与弃风弃光惩罚费用之和最小为优化目标,决策变量为主动管理元素的出力;下层优化中则以网损最小为目标函数来确定各时段开关状态量。为了减小模型的规模与复杂度,提出了将割集法作为辐射状约束的表示方法。同时,将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并结合和声搜索算法对其进行求解。通过改进IEEE 33节点系统进行仿真,验证了所提方法的实用性和有效性。     

支撑电网黑启动的风光储新能源电站协调控制策略

针对局部风光资源丰富地区大停电黑启动的方案,首先建立了风光储新能源电站黑启动控制模型,研究其支撑电网黑启动的过程,储能系统作为主电源保证黑启动过程中系统电压和频率稳定。其次,提出了一种风光机组负荷跟踪功率协调控制策略,当风光出力不足时,风光机组采用最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,储能系统作为主电源负责微电网功率的平衡;当风光出力足够时,风机根据光伏出力的变化进行减载运行,有效跟踪负荷功率变化,减少储能充电功率。该控制策略不但可减少储能系统充放电转换次数提高储能系统使用寿命,还能大大降低黑启动中储能系统配置容量,提高经济效益。最后,基于DIgSILENT/PowerFactory仿真平台搭建了风光储新能源电站控制模型,仿真验证了风光储新能源电站作为电网黑启动电源的可行性和所提控制策略的有效性。