基于机会约束规划和二层规划的配电网广义电源优化配置

针对配电网中分布式电源渗透率逐渐提高、有功和无功资源规划分进行的现状,提出了将配电网中能够提供有功或无功功率的电源统称为广义电源的概念。考虑时序性和随机性,对不可控的风力、光伏和负荷建立了分时段多状态模型。以高于置信水平的年费用和运行费用小分别为上、下层规划目标函数,建立了基于机会约束规划的二层规划模型,考虑了分布式电源的无功调节能力以及运行中电源出力随负荷变化的调整,使配电网损耗、电压等指标和目标函数计算更准确。采用分段二进制编码方式和精英保留策略遗传算法对二层模型求解。算例结果表明,有功和无功资源综合配置有利于提高资源利用率,减少年费用;考虑分布式电源无功出力能够充分发挥分布式电源无功控制作用,保证配电网经济安全运行。     

基于虚拟分区调度和二层规划的城市配电网光伏-储能优化配置

针对含高渗透率分布式能源城市配电网的特点,提出基于虚拟分区和二层规划的光伏电源与储能规划模型和方法。依据历史数据,采用密度聚类提出光伏和负荷分时段多状态生成方法,该方法能考虑光伏与负荷的时序性、随机性及内在关联,且状态数大幅减少。以年费用最小为上层规划目标函数,光伏安装位置和容量为上层优化变量,等效负荷方差和最小为下层规划目标函数,虚拟分区和储能安装位置与容量为下层优化变量,同时考虑各区内储能的优化调度,建立基于虚拟分区的光伏和储能配置的二层规划模型。采用精英保留策略遗传算法和粒子群优化算法联合迭代求解模型。IEEE 33节点系统仿真结果验证了所提模型和方法的有效性,所获得的光伏-储能配置方案能够有效提升配电网的经济效益和减少网损。     

考虑动态重构的主动配电网多目标双层优化调度方法

提出一种考虑网架动态重构的主动配电网双层优化调度模型。模型上下层的优化目标均为运行费用最小和系统快速电压稳定性最优,下层优化目标是上层优化目标的组成部分,通过定义相同目标函数实现上下层决策变量的协同优化。模型上层决策变量是各个重构时段内的网架结构,采用基于基本环路的网架十进制编码方式,提高网络重构的求解效率。模型下层的决策变量是各主动管理时段内分布式电源出力、补偿电容器、静态无功补偿器的投切、OLTC动作情况,实现主动配电网的最优调度。采用IEEE 33节点配电系统验证所提方法的有效性。仿真结果表明,所提动态重构方法能大大提升网络重构的求解效率,所提双层优化模型能有效降低配电网运行费用,同时提升系统电压稳定性。     

主动管理模式下含分布式发电的配电网网架规划

为了适应未来大规模分布式电源接入后的新型配电系统规划要求,考虑主动管理模式,建立了含分布式发电的配电网网架双层规划模型,上层规划以年综合费用最小为目标,下层规划是以分布式电源出力切除量最小为目标,并在约束中考虑了分布式发电加入后对配电网可靠性的影响。计及风电光伏等间歇式电源出力及负荷不确定性,分别利用树形结构编码的单亲遗传算法和原对偶内点法对上下层规划模型进行求解。通过29节点配电网算例验证了所提模型的合理性和有效性。     

计及微网负荷特性的配电网动、静态无功设备优化配置方法

针对大容量光伏以微电网的形式接入配网后的电压越限和经济性问题,本文建立了微网运行模型并提出了一种可投切并联电容器组(C)和静止无功发生器(SVG)协调规划的无功补偿设备优化配置方法。首先考虑了微网内多种电源和储能出力特征、运行成本和电价机制,构建了基础微网发电控制策略规则和微网并网负荷的概率多场景通用出力模型。在此基础上,建立了动、静态无功设备协调配置的双层优化规划模型,下层模型考虑设备最优运行方式;上层模型优化了无功设备的配置方式。通过修改的IEEE 33节点为算例验证了模型的有效性,仿真结果表明,该方法针对含大容量随机性电源的微网并网情况能有效提高电压合格率、降低网损,提高经济效益。     

考虑主动管理措施的配电网无功补偿双层优化配置

为了适应未来大量分布式电源(DG)并网及自动化水平显著提高的主动配电网发展,在规划阶段应该考虑主动管理措施,优化系统运行方式。同时,现有的无功补偿规划研究忽略了DG及负荷的不确定性。为此,计及间歇性DG及负荷的不确定性,提出主动配电网无功补偿双层优化配置模型。上层规划以无功补偿电容器的投资成本、网络损耗费用综合最优为目标函数,下层规划在此基础上考虑调节无功补偿容量及调节有载变压器抽头两种主动管理措施,对每个场景进行优化。采用K-均值聚类法对场景进行缩减,结合和声搜索算法和粒子群算法联合求解模型。通过IEEE33节点算例进行仿真计算,验证所提模型和方法的正确性。     

计及时序特性的主动配电网无功电源规划

主动配电网集成了丰富的可控资源,而当前配电网的无功电源规划并没有考虑主动管理手段,导致无功电源优化配置难以反映全面的综合性效益。针对此状况,考虑分布式电源、变压器分接头、储能、负荷调整等主动管理手段,计及主动配电网的时序特性,建立两层规划模型,在规划中考虑运行特性对电容器进行了综合优化配置,规划层考虑电容器的投资维护费用,运行层计及配电网的年运行费用,并采用基于小生境的遗传算法对两层规划模型进行优化求解。算例结果表明:在电容器规划中考虑主动管理手段,有利于提高资源利用率、降低配电网的投资和运行费用;充分利用分布式电源和储能的无功调节能力有利于配电网的安全经济运行。     

考虑风光与负荷时序特性的主动配电网分布式电源优化配置

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然后,建立考虑风光与负荷时序特性的主动配电网双层优化配置模型,上层以系统年综合经济成本最优为目标,决策变量为风光机组接入配电网的位置及容量;下层以系统各时段运行电压水平最优为目标,决策变量为配电网主动管理措施下的运行成本;综合考虑风光机组时序出力和负荷侧时序响应,实现主动配电网分布式电源优化规划。最后,采用改进的自适应遗传算法对模型进行求解。IEEE 33节点系统算例表明,所提方法及模型在确保场景选取的多样性和合理性的同时,兼顾了风光机组出力与负荷时序波动特性,提高了系统运行水平,降低了系统运行成本。     

考虑风光与负荷时序特性的主动配电网分布式电源优化配置

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然后,建立考虑风光与负荷时序特性的主动配电网双层优化配置模型,上层以系统年综合经济成本最优为目标,决策变量为风光机组接入配电网的位置及容量;下层以系统各时段运行电压水平最优为目标,决策变量为配电网主动管理措施下的运行成本;综合考虑风光机组时序出力和负荷侧时序响应,实现主动配电网分布式电源优化规划。最后,采用改进的自适应遗传算法对模型进行求解。IEEE 33节点系统算例表明,所提方法及模型在确保场景选取的多样性和合理性的同时,兼顾了风光机组出力与负荷时序波动特性,提高了系统运行水平,降低了系统运行成本。     

考虑可控负荷影响的主动配电系统分布式电源优化配置

在常规的配电网分布式电源优化配置基础上,结合主动配电系统特点,考虑可控负荷的影响,建立了分布式电源双层优化配置模型。上层模型用于求解接入主动配电系统的分布式电源最优位置和容量;下层模型用于求解各时段最优的可控分布式电源出力和可控负荷大小,并利用鲁棒优化理论,采用盒式不确定集合表征风力发电、光伏发电等不可控分布式电源出力的不确定性。利用该模型,可以在求解分布式电源优化配置问题的同时考虑运行调度的因素,从某种程度上实现主动配电系统电源规划与运行的统筹。最后采用蝙蝠算法求解双层优化模型。通过对IEEE 33节点配电系统进行算例分析,并与遗传算法、粒子群优化算法进行对比,验证了所提模型的合理性以及蝙蝠算法的适用性和较强的全局寻优能力。     

面向对象与面向过程的程序设计方法比较

讨论了面向对象与面向过程的程序设计方法,并对它们进行了比较,重点论述了面向对象的程序设计方法与面向过程的程序设计方法的区别以及面向对象的程序设计方法的主要优点．     

用分解法求解无功电源配置规划问题的研究

本文是应用扩展Benders分解法求解无功电源最优配置问题。在求解过程中,通过分解—协调的办法将无功优化配置问题分解成一系列子问题,缩小了求解规模。从而为电网规划提供了一个较为实用的方法。对IEEE-11节点的试算得到了满意的结果,并为大电网的计算提供了可能。     

确定机组组合的一种改进的动态规划方法

提出了一种确定机组组合的改进动态规划方法,称为插值动态规划算法。这是一种启发式方法,可以和其他的经济调度算法相结合,用以解决多种约束条件下的机组组合问题,特别是可以处理机组功率上升、下降速度约束,且考虑了机组的开、停机特性、并有效避免了“维数灾”问题,经实践检验是一种简单、有效的实用算法。     

Multi objective stochastic microgrid scheduling incorporating dynamic voltage restorer

This paper focus on optimal scheduling of microgrid including thermal and electrical loads, renewable energy sources (solar and wind), combined heat and power (CHP), conventional energy sources (boiler and micro turbine), energy storage systems (thermal and electrical storages), and series flexible alternating current transmission system (FACTS) devices. Dynamic Voltage Restorer (DVR) is included in the line between the main network and the microgrid in order to achieve a higher power transfer to the upstream grid. In the proposed method, wind speed, solar radiation, and loads are modelled as uncertain parameters based on a stochastic approach. The problem is modelled as a linear, mixed integer, constrained, and multi objective optimization one aiming at minimizing cost and pollution at the same time. Also, a sensitivity analysis is proposed for studying the sensitive parameters in microgrid management. The proposed multi objective and stochastic problem is solved by using the augmented Epsilon-constraint method. All results and calculations are obtained by using GAMS24.1.3/CPLEX12.5.1. Finally, in order to confirm the results of the proposed method, final results are compared to the genetic algorithm method. Simulation results demonstrate the viability and effectiveness of the proposed scheduling method for microgrid.     

电力系统无功优化问题研究综述

无功优化是电力系统安全经济运行的核心问题之一 ,它的目标是在满足约束条件的前提下 ,使系统的某个指标或多个指标达到最优 ,在现代化的能量管理系统 (EMS)中占有重要地位。从优化方法的角度出发 ,介绍了现行的多种无功优化问题的解决途径 ,特别列出一些新兴的方法 ,同时指出了各种方法的优势与弱点。较全面地反映了这一科研领域的发展现状。     

配电网络电容器实时优化投切的逐次线性整数规划法

并联补偿电容器组是配电网络无功优化的重要设备。本文从实时控制的角度研究电容器优化投切的台数问题，推导了其逐次线性整数规划模型，并提出了适合配电网电容器投切特点的对偶松弛解法和逐次归整解法。所得模型简洁，求解过程无振荡现象，收敛快，计算量小，且所得优化整数解不易偏离最优整数解。     

自适应进化规划及其在多目标最优潮流中的应用(Ⅱ)--基于自适应进化规划的多目标最优潮流

电力系统多目标最优潮流是一个极其复杂的非线性规划问题,其解算方法目前仍处于研究阶段,而开发高效、快速、可靠的最优潮流算法是一项相当艰巨的工作.鉴于此,文中探讨了自适应进化规划在电力系统多目标最优潮流应用中的问题.在优化模型、遗传操作等方面进行了研究,进一步拓展了电力系统最优潮流计算方法的应用前景.通过30节点IEEE试验系统的算例表明自适应进化规划算法十分有效,具有广泛的应用价值.     

内点法在求解电力系统优化问题中的应用综述

内点法是一种求解线性规划问题的多项式时间算法,其显著特征是其迭代次数与系统规模关系不大。内点法已被扩展应用于求解二次规划和直接非线性规划模型,使得其计算速度和处理不等式约束的能力均超过了求解二次规划模型的经典算法和求解非线性规划模型的牛顿算法。文章对仿射尺度法和路径跟踪法应用于求解电力系统优化问题的研究现状进行了综述,并提出了一些尚待深入研究的工作。     

基于FPGA的微机保护图形化编程设计

介绍了FPGA等大规模可编程逻辑器件的特点;针对现有微机保护产品开发手段的不足,提出并分析了采用FPGA实现低技术门槛、低成本、高可靠性微机保护图形化编程设计的方法,并陈述了图形化编程的具体实现过程;此方法与CPU基本无关,适用于各档次CPU图形化编程保护产品的设计开发。     

含SOP的配电网多阶段供电恢复优化策略

作为电力电子装置的智能软开关(SOP)能够代替传统配电网的联络开关,它的应用提高了配电网运行的灵活性.针对含SOP的配电网供电恢复问题,提出了 SOP和联络开关协调恢复供电的策略.该策略通过动态规划确定恢复过程中联络开关的操作顺序,并在动态规划的每个阶段采用二阶锥规划解决SOP的控制模式切换问题.采用IEEE 33节点...