考虑多元协同互动效应的主动配电网多目标规划方法研究

主动配电网规划时需充分计及风、光等间歇式分布式电源的不确定因素的影响,在常规负荷预测的基础上建立了接入主动配电网的风、光等间歇性分布式电源可信出力模型,并考虑负荷需求侧响应对负荷预测结果的影响,提出了考虑源-荷-储多元协同互动效应的配电网负荷预测模型。在负荷预测结果的基础上,建立了主动配电网双层多目标规划模型,上层规划为电网优化规划问题,以年网络综合费用最小为目标;下层规划模型是在上层规划所得到网架下以典型日系统运行经济性确定储能等可控资源的有功出力。通过优化求解得到主动管理模式下配电网网架规划方案及储能的选址定容方案,最终以上海某主动配电网为例验证所提规划方法的科学性和有效性。     

基于混合整数二阶锥规划的恢复供电策略

由于分布式电源和储能装置的接入,有源配电网经故障隔离后供电恢复优化问题的复杂性显著增高。针对有源配电网故障后的恢复控制问题,提出了利用联络线和孤岛划分恢复失电负荷的方案。建立多目标恢复控制的数学模型,详细描述模型中的潮流约束、分布式电源出力约束和安全稳定运行约束;利用二阶锥技术对潮流模型进行凸松弛,利用多权重法对多目标优化进行转化,将原问题转化为单目标的混合整数二阶锥模型;在决策前先建立孤岛划分方案,再将孤岛划分后的仍失电负荷作为目标函数,使恢复决策结果充分考虑联络线和孤岛划分。在改进IEEE33节点系统上对2种故障场景均给出了恢复供电方案。算例仿真结果表明,与仅考虑孤岛恢复方案相比,所提方案不仅对单点故障恢复问题能快速求解,且对于复杂多点故障恢复问题也能快速给出最优复电方案,并实现失电负荷最大化恢复供电,扩大有源配电网失电区域复电范围,从而提高有源配电网持续供电的可靠性和新能源电源的消纳水平。     

基于混合智能算法考虑时序性的风光电源多目标规划

随着分布式电源(Distributed Generation,DG)在配电网中被越来越多的应用,探究分布式电源的选址定容问题成为研究的热点。为降低配电网负荷及DG出力时序特性对DG规划的影响,文章分析了负荷和DG出力时序特性曲线,建立了多目标数学模型,利用层次分析法对多目标函数处理,采用遗传--模式搜索混合智能算法(IGABPS)进行一年全时段寻优求解。最后采用IEEE33节点系统对方案进行验证,算例结果表明了考虑时序特性的规划方案更能真实反映配电网的实际运行情况。     

考虑主动配电系统动态路径优化的分布式电源优化配置

分布式电源(Distributed Generation,DG)出力具有时变性和系统负荷功率不确定性。文章建立了考虑主动配电系统(Active Distribution System,ADS)动态路径优化的DG双层优化配置模型,利用改进的最优模糊C均值聚类方法优化ADS动态路径,并采用两层嵌套的改进粒子群与模拟退火融合优化搜索算法求解双层优化配置模型。在IEEE 33节点主动配电系统验证了文章优化模型与算法的有效性。     

基于多目标的多阶段主动配电网规划方法分析

传统主动配电网规划方法未考虑到间歇性分布电源可信性出力,且配电网负荷分配不合理,导致规划效果并不理想。提出一种基于多目标的多阶段主动配电网规划方法,在常规负荷预测的基础上组建接入主动配电网的风、光等间歇性分布电源可信出力模型,全面考虑需求侧响应对负荷预测结果的影响,构建配电网负荷预测模型;通过负荷预测结果,构建基于多目标的多阶段主动配电网规划模型;基于粒子群算法,在模型优化的过程中引入快速支配策略、精英保留策略等,对节点配电系统进行计算,设计不同负荷水平下的电源最佳规划方案。仿真实验结果表明,所提方法能够有效减少规划费用,提升规划效果。     

计及储能接入影响的主动配电网分布式电源双层规划

提出一种计及储能接入影响的主动配电网分布式电源(DG)双层规划方法。首先,构建一种主动配电网的双层规划模型,其中,上层模型根据节点网损灵敏度原则确定DG的初始安装位置和出力,下层模型以DG投资效益最大、系统电压稳定因子最大、系统有功网损最小为目标,确定DG的安装位置和最佳出力;然后,采用混合编码多目标粒子群算法对下层模型进行优化,通过上下层迭代实现所建模型的求解;最后,针对分布式电源出力的随机性,计及储能接入影响确定DG最佳安装容量,并采用基于蒙特卡洛模拟的概率潮流进行评估。基于PGE 69节点系统的算例结果表明,所提方法可显著提高配电网对DG的消纳能力,改善系统电压水平、降低网络损耗。     

计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测控制

分布式电源出力和负荷不确定性造成主动配电网运行风险,影响其运行安全性和经济性。建立了计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测模型。结合不确定场景集和不同调节设备的动作特性,通过引入条件风险价值作为风险控制手段,构建了计及风险的两阶段随机优化模型,以降低运行成本分布中的“厚尾”风险。利用模型预测控制方法实现时序滚动优化,精细化协调控制,以减少可再生能源波动性以及负荷预测偏差给主动配电网经济运行带来的影响。最后,通过算例仿真分析,验证了所提方法在保证主动配电网安全运行的同时,进一步降低高额运行成本发生的概率,可实现主动配电网运行风险的有效、准确管控。     

考虑风电接入的配电网双阶段优化重构策略

针对小型风电机组接入的配电网,构建了双阶段优化重构策略,在考虑风电随机性的同时基于时间尺度求得最优重构方案。第一阶段针对风电随机性,运用场景分析法划分场景并得到风机有功出力,然后采用TLBO算法寻找每个场景的最优拓扑结构;第二阶段基于时间尺度的重构方案确定,首先对某时间段的风速数据进行场景划分,根据场景转换得到准重构时刻,然后以综合费用最小为目标确定该时段内的最优重构方案,并在美国PGE69节点配网系统中接入两台风电机组进行仿真验证。结果表明,所提重构方案有效且实用,能实现含风电接入配网的优化运行。     

含多端SOP柔性互联配电网供电恢复方法

智能软开关（soft open point, SOP）的应用使得多供区电网联合运行成为新趋势。针对含多端SOP柔性互联配电网的供电恢复问题,提出一种基于SOP和网络重构联合恢复供电的策略。在目标函数中考虑经济性与供电恢复效果,建立以总恢复负荷加权值最大、非失电供区负荷均衡指数最小和网络损耗最小为目标函数的供电恢复优化模型,并采用改进粒子群和二阶锥规划的混合优化算法求解网络重构方案与三端口智能软开关的功率转供供电恢复方案。以三端口智能软开关互联 3 个 IEEE33 节点网络为算例进行分析验证,结果表明,所提模型不仅能实现失电供区的最大恢复供电,还能保证非故障供区间的负荷均衡。     

基于两阶段优化的主动配电网有功无功协调调度方法

分布式可再生能源出力的不确定性和主动配电网的有功、无功相互耦合,都会影响主动配电网的安全经济运行。文章提出了两阶段随机优化的主动配电网有功、无功协调调度方法,在考虑电力市场电价及保证配电网安全运行的前提下,最小化配电网主体的运行费用,采用二阶锥松弛和线性化技术将主动配电网的有功、无功优化转化为混合整数二阶锥凸优化,以快速求解。最后,以IEEE 33节点辐射型配电网为例,验证了所提模型能够有效处理风光随机性,通过有功无功的协调优化保证配电网的安全稳定运行。     

考虑相关性的孤岛微电网供电能力研究

含多种分布式电源、储能装置的微电网在主动配电网故障后孤岛运行,可提高主动配电网的可靠性和故障恢复能力。为了描述风速、光照强度及负荷的不确定性,运用Copula理论,建立了基于D藤Copula的三维相关性模型,针对孤岛微电网在故障检修期内的出力大小,结合风险理论构建了孤岛微电网对外供电能力模型,并利用蒙特卡洛模拟技术对计及相关性的孤岛微电网对外供电能力进行求解。算例结果验证了所提模型和方法的合理性,同时相关性对孤岛微电网对外供电能力有一定影响。     

基于改进OBDD的含分布式电源配网的故障恢复模型研究

针对传统OBDD算法在故障恢复求解过程中对解空间校验排序时间长的缺陷,提出了改进的OBDD算法,并利用该算法研究了配网中具备黑启动能力的分布式电源和可中断电源对系统故障恢复的影响。算例分析表明,改进OBDD算法能更快地选择稳定的故障恢复方案,提高决策效率;具备黑启动能力的分布式电源通过孤岛运行方式,能极大地发挥DG供电能力,提高系统可靠性;可中断负荷能有效扩大电网故障恢复的规模,提高重要负荷的供电可靠性。     

基于二次插值粒子群算法的配电网多目标双阶段故障恢复策略

随着人们对供电质量要求的提高,为了满足配电系统的可靠性、安全性和经济性方面的要求,配电网的故障恢复策略相关研究成为了目前专家学者研究的重要课题。提出了基于二次插值粒子群算法的适用于配电网多目标下故障恢复的双阶段策略。首先建立了配电网故障恢复时基于不同目标函数下的数学模型,制定了适合基于二次插值粒子群算法的配电网多目标双阶段故障恢复策略的编码策略,并利用基于二次插值的粒子群算法对其进行求解。最后以某实际电网为例,在不同故障情况下验证了所提策略的正确性和实用性。     

基于时序分阶段控制的网状微电网功率均分策略

针对网状结构交流微电网中无功功率无法均分而产生系统环流的问题,提出基于时序分阶段控制的改进下垂控制策略。首先通过分阶段时序信号控制的迭代方法,消除线路阻抗不匹配对无功分配精度的不利影响。其次,当DG单元输出电压降至限定最小值时,中央控制器发送时序信号使各DG切换至电压恢复阶段,以同步恢复电压至参考值。为维持电压恢复过程中无功均分的独立性,以等容量的微电源为例对微电网进行稳定性分析。最后,通过Matlab/Simulink仿真和RT-LAB实验,验证所提策略的正确性。     

分布式发电系统保护方法研究

在分析分布式电源不同的短路特性的基础上,提出了利用自适应速断保护和故障分量保护作为分布式发电系统的保护方案,故障发生后,首先利用自适应速断保护,通过故障信息算出系统等效阻抗,同时判断出故障类型,代入自适应速断整定公式,设定速断动作阈值;其次,当自适应速断保护不满足动作要求时,利用故障前后电流,算出故障分量电流,以故障电流作为后备保护。本方案只需对传统保护进行软件升级,无需增添任何硬件成本,完全实现无通道线路保护,且当某个保护元件失灵时仍可保证跳开故障线路。通过对正常运行系统和孤岛进行仿真,结果证明了该方法的可靠性和可行性。     

计及逆变型分布式电源的有源配电网单相接地故障分析

风电、光伏等可再生能源以逆变型分布式电源(IIDG)形式并网后,使配电网成为有源配电网,其接地故障分布特点与传统配电网不同。文章通过分析恒功率控制型和低电压穿越控制型IIDG故障电流特性,建立其故障等值模型,然后,针对不接地系统建立计及IIDG的单相接地故障分析模型,分析并网变压器中性点不同接地方式和IIDG的接入位置下,故障点电流以及IIDG至故障点间线路零序电流特征分布,最后,通过PSCAD/EMTDC建立含IIDG接入的配电网故障仿真模型,验证了单相接地故障建模及分析方法的有效性。     

基于灰狼算法的分布式电源优化配置

分布式电源(DG)的优化配置是主动配电网(ADN)规划中的重要环节,ADN中DG的合理配置对ADN的稳定运行具有重要意义。从电能供给侧出发,建立了考虑DG的投资和主动管理费用、系统网损及电压偏移的多目标联合优化配置模型,并根据1-9标度法对各目标权重系数进行设定。针对传统灰狼算法(GWO)在全局寻优能力和收敛速率上的不足,提出了引入混沌序列的GWO算法,并在IEEE33节点系统中对所提模型进行求解。结果表明,改进方法能对DG进行有效的优化配置,其收敛速度和寻优能力亦优于传统算法。     

利用需求侧资源降低配电网脆弱性的优化方法研究

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值.为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型.该模型在充分考虑不同电网故障场景的基础上,以系统投资成本和失负荷运行成本之和最小化为目标,同时考虑用户用能、系统运行等约...     

基于多群体自学习群搜索算法的分布式发电优化

为减少分布式发电(DG)对配电网电压和网络损耗的影响,在考虑DG的接入位置、接入容量及接入方法等因素对配电网影响的基础上,建立了以潮流方程及DG接入容量为约束、以配电网中电压偏差和网络损耗同时最小、以DG接入容量最大为优化目标的多目标优化模型。在此基础上,提出了一种多群体自学习群搜索算法(MSLGSO),并将其应用于求解DG优化问题。通过对IEEE33节点的标准配电网算例仿真分析,表明DG的合理配置可使配电网电压水平提升和减少有功网损,且所提算法具有良好的实用性和适应性。