微网中光伏电源容量优化研究

提出一种以降低网损为目标函数且满足节点电压约束条件的微网中光伏并网容量的优化模型。以具有n个节点,n-1条馈线的微网为例建立了以网损最小为目标函数,以电压方程作为约束条件的线性规划模型。针对具有11个节点的算例,首先采用有功灵敏度分析法确定光伏电源的最佳接入位置,然后通过Matlab编程计算出该节点接入的光伏电源容量的最优值,最后通过Matlab作出系统有功损耗,随光伏电源接入容量的变化曲线,定性验证了该方法的可行性与实用性。     

基于二阶锥规划的主动配电网动态无功优化

为了提高分布式能源的利用率,降低网损,减少电压偏差,建立了包含储能、分布式电源、分组投电容器组,有载调压分接头以及静止无功补偿器等多种主动管理装置的配电网有功无功协调的动态无功优化多目标模型.使用层次分析法将多目标转化为单目标,采用Big-M方法将模型线性化,利用松弛理论松弛凸化为二阶锥规划的形式.在改进的IEEE 33节点上验证模型的有效性和合理性,利用Cplex来求解出各个主动管理装置的投切容量与时刻,证明了所建模型的合理性.     

分布式电源接入中压配电网的运行方案研究

分布式电源的接入对配电网的安全稳定运行造成了不可忽视的影响,需对此进行深入分析,选择合适的并网运行方案,从而实现配电网运行特性的改善。文中基于中压配电网辐射状结构,采用负荷恒功率模型,对分布式电源接入中压配电网造成的影响进行机理分析,推导出分布式电源并网后系统损耗及电压变化与分布式电源接入位置、接入容量、功率因数之间的关系,通过定量分析得到分布式电源最优配置计算公式。仿真验证表明,通过合理调节分布式电源的各种并网参数,可实现对配电网系统网损和节点电压的控制,从而得到分布式电源接入中压配电网的最优运行方案。     

分布式光伏接入配电网的选址定容优化研究

分布式光伏接入配电网时若安装位置、容量等不合理会对电力系统造成诸多不利影响,在对分布式光伏并网进行规划时必须予以考虑。为了解决分布式光伏接入配电网的选址定容优化问题,简要阐述了分布式光伏并网对配网电压质量、网损的影响,给出了分布式光伏接入配电网的选址定容优化过程,建立了考虑电压质量、网络损耗、投资成本三个目标的分布式光伏选址定容优化模型,进一步提出一种基于改进遗传算法的分布式光伏接入配电网选址定容优化方法,并通过IEEE34节点标准算例和华北某地区实际光伏接入配电网的算例验证了方法的有效性与可行性。     

选取STATCOM最佳安装位置改善风电并网系统电压稳定性的研究

在风电并网系统中加装STATCOM,可有效改善风电对系统的电压稳定性造成的负面影响。从风速变化对风电系统造成的电压波动出发,综合考虑了风电并网后的有功出力和无功需求,研究出一种适用于风电接入地区的无功补偿点选择的方法,确定了STATCOM的最佳安装位置。并以风电接入IEEE9系统为例,利用该方法确定了STATCOM在该系统的安装位置,研究STATCOM对风电并网系统静态电压稳定性的改善作用。仿真结果表明,STATCOM装置能够有效的提高风电并网系统的静态电压稳定性和暂态电压稳定性。     

分布式电源并网对配电网的影响

针对分布式电源并网问题,定量分析了分布式电源DG对配电网网损和电压产生的影响。简述了DG的类型和潮流计算模型,以及各种潮流计算模型的处理方法;应用PSASP软件对IEEE 30节点系统进行潮流计算,定量分析DG的位置和容量对配电网网损和电压产生的影响。仿真结果表明：分布式电源并网位置相同时,并网容量越大,对系统节点电压和有功网损的影响越大;分布式电源并网容量相同时,并网位置越靠近系统末端,对系统电压的提升作用越明显,且对并网位置及其附近处的电压支撑作用最强。     

考虑灾前预防和灾时响应状态下的弹性配电网提升策略研究

近年来极端自然灾害事件发生的频率逐渐增加，为提高灾害下配电网的抵御能力以及尽量减少灾害对电网造成的严重后果，学者们开始对弹性配电网进行研究。针对极端天气下配电网的不同状态变化过程，文中提出了一种考虑灾前预防和灾时响应两种状态下的配电网弹性提升策略。在灾前预防状态，以线路加固费用最小为目标函数，结合不同加固措施下的弹性效果进行讨论，确定在有限的加固费用下的最佳线路加固方案；在灾时响应恢复状态，采取含有分布式电源的网络重构恢复供电措施，以网络有功损耗和电压偏移为目标函数建立最优潮流模型，并采用二阶锥松弛技术和big-M法对约束条件进行优化，从而将混合整数非线性问题转化为二阶锥问题。最后以IEEE33节点测试系统为例，对比采取不同措施前后的弹性指标，验证了所提方法的有效性。     

高渗透率分布式电源接入对配电网电压稳定性的影响研究

针对分布式电源(DG)接入配电网容量的不断增大,传统配电网中节点电压越限、系统双向潮流、短路电流升高等问题不断凸显,为提升配电网对可再生能源的消纳能力,提出最优接入方案和最大程度利用并网逆变器剩余容量参与电压调控的方法。通过建立含DG多种接入方式的配电网压降计算模型,分析了单点和多点DG接入对配电网电压分布的影响;基于Matlab搭建了IEEE33节点系统模型,分别对DG的接入方式、接入位置、渗透率、功率因数四个方面对电压分布产生的影响进行了研究,并以三维可视化的方式呈现电压分布,更加直观对比不同方案的优劣。研究表明,DG多点均匀分布接入电网并充分利用并网逆变器剩余容量可有效改善配电网电压分布,为提高可再生能源消纳提供了参考依据。     

含EV充换储一体站的交直流混合配电网优化运行

为了促进电动汽车产业的进一步发展,构建了计及充换储一体站（CSSIS）的交直流混合配电网多时间尺度优化调度模型。首先,基于快充用户行为和城市交通特征分别构建了充电站模型和换电站模型,再结合储能电站模型完成了CSSIS建模。然后,在计及CSSIS、微型燃气轮机和可再生新能源等接入的交直流混合配电网中,构建了优化调度模型。为降低预测精度误差的影响,采用了多时间尺度协调优化策略处理。该模型属于非线性非凸混合整数规划问题,采用线性化和二阶锥松弛方法将其转化为可用商业求解器处理的混合整数二阶锥凸优化模型。最后,以改进的IEEE 50节点系统为例进行了仿真分析,仿真结果验证了交直流混合配电网形式具有更强的适应性,以及CSSIS具有高效参与电网优化运行的能力。     

基于改进蝙蝠算法含分布式电源的无功优化

将分布式电源与传统的配电网电压调节方式相结合,分析包含分布式电源的配电网系统无功优化的问题,并建立了有功网络损耗最低以及电压稳定裕度最大的多目标优化数学模型,利用模糊理论将分布式电源的多目标无功优化问题转换成单目标优化问题,进一步减少了有功网损,提高了电压稳定性。鉴于传统蝙蝠群体易于聚集于局部极值,导致早熟,将混沌序列以及自适应调整策略融入到蝙蝠优化算法中,提出了一种改进型多目标蝙蝠优化算法,利用混沌理论以及动态自适应机制调整的特性,对蝙蝠算法参数进行调整。通过IEEE-33测试系统验证,所提算法具有良好的实用性和适应性,并且也证明了所提模型的实际意义。     

基于GA的电力系统多目标模糊无功优化

针对传统无功优化的目标单一性,建立了以有功网络损耗和节点电压偏差均最小为目标的无功优化模型,采用模糊数学将不同量纲目标进行归一化,并转化为单目标模糊规划模型.鉴于多目标无功优化模型的复杂性,以及连续、离散控制变量并存,采用遗传算法搜索全局最优解.对某21节点系统进行了多目标无功优化分析,验证了该模型的可行性和优越性.     

考虑电压波动和光照变化的并网光伏发电系统暂态特性分析

针对光伏并网后的功率稳定问题,在PSCAD软件中建立了光伏发电系统的暂态电磁仿真模型.利用该模型研究了并网点电压波动和光照条件变化下光伏发电系统各单元的暂态响应特性.以光伏电站输入输出有功平衡为基础,分析了暂态过程中交流电流的变化情况,提出了基于交流电流变化规律的光伏电站无功补偿容量计算方法.以河南某区域电网为例,仿真分析了不同电压跌落程度下光伏电站吸收的最大无功功率;对比了不同接入方式下光伏电站光照波动所引起的并网点电压波动值.仿真算例表明,光照条件变化所引起的电压波动是限制光伏接入方式和接入容量的重要因素.     

基于自适应的配电网分布式电源优化配置研究

针对分布式电源接入配电网引起的电压越限和电能质量下降等问题,提出了一种具备自适应特性的分布式电源优化配置方法. 建立了光伏、风电两种典型分布式电源的数学模型,分析其功率输出特性. 构建了同时考虑发电成本、环境成本、有功网损折算成本三项指标的分布式电源优化配置模型. 针对多目标函数和多约束条件的优化配置模型,应用自适应粒子群算法求解,实现学习因子和惯性权重自适应调整以提高算法的寻优性能,由此得到分布式电源的最佳接入位置和容量. 最后,以IEEE33节点配电系统为例进行仿真验证. 结果表明,自适应粒子群算法与传统粒子群算法和混沌粒子群算法相比,求解得到的优化配置方案可达到更好的供电可靠性和经济性要求.     

分布式光伏系统并网对配电网电压的影响及电压越限治理方案

随着大规模分布式光伏系统并网,配电网电压问题成为分布式光伏发展的最大挑战之一. 以辐射状结构配电网为研究对象,从电压降落角度研究分布式光伏系统并网前后配电网电压分布的变化,分别分析了单个和多个光伏系统并网对配电网电压的改变,探讨了改变电压分布的各种因素,包括接入容量、接入位置、负荷大小、工作方式和接入方式. 通过美国PG&E69节点系统对理论分析进行了验证,得出线路电压随光伏系统并网而升高,且升高幅度与负荷分布和光伏出力有密切关系的结论,并提出了配电网电压越限的治理方案,该方案充分利用逆变器的剩余容量吸收无功,有效解决了分布式光伏系统并网引起的电压越限问题.     

偏远稀疏地区供电线路延伸的电力电子调压器配置方法

为解决偏远稀疏地区配电网在运行中出现的经济性差、供电半径长、电压质量低等问题,首先采用一种基于电力电子调压器的有功无功和电压的补偿方法,实现供电半径延长和快速精准调整电压;其次,为合理配置电力电子调压器在配电网中的作用,进一步设计电力电子调压器选址定容的双层优化模型;然后,以优化模型上层考虑潮流灵敏度因子为主,电压稳定指标为辅,选出最佳安装位置,下层考虑电压稳定性和经济性确定最优安装容量.最后以基于偏远稀疏地区配电网改进的IEEE 33节点进行了算例验证,利用动态惯性权重粒子群算法求解模型最优值,优化结果证明了该配置方法的可行性和有效性.     

考虑需求响应和联络线交互的含微电网的主动配电网多目标协同调度优化

为实现含微电网的主动配电网各目标主体的综合效益最优,考虑引入需求响应和联络线交互策略,建立上层配电网有功网损最小,下层微电网第一阶段经济性和环保性指标综合最优、第二阶段功率不平衡量最小的双层两阶段调度优化模型。设置节点电压、储能设备荷电状态等越限惩罚项,以保证系统安全经济运行。借助二阶锥和凝聚函数对模型进行简化处理,编制NSGA-Ⅱ算法和调用MOSEK、Bonmin优化工具包对搭建的配电网和微电网算例系统进行求解和验证,以分析各因素对优化调度结果的灵敏度。结果表明在使用本文调度策略、目标模型和求解算法后,能够有效实现配—微电网多目标函数的协同优化,同时提高了配电网的电能质量和微电网的综合效益。     

分散式风电并网规划方法

为了研究考虑网损和电压因素的配电网最大接纳风电能力,提出一种基于考虑接入容量和功率因数的分散式风电选址定容策略.给出配电网接入分散式风电场后的网损率计算方法,将网损率作为衡量配电网网损运行特性的指标,利用权重系数求解总网损率最小的多目标优化函数.考虑接入容量和功率因数对网损的影响,建立规划模型,得到接入点的最大接入容量和功率因数,并根据电压稳定裕度分析分散式风电场并网后对配电网带载能力的影响.利用IEEE-33、69及37节点系统仿真算例证明了所提策略对配电网最大程度接纳风电、提高带载能力和减小网损的有效性.     

孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法

为了解决分布式发电系统影响传统电网的电压控制和电能质量的问题,提出了一种孤岛模式下微电网多DGs并联运行控制方法.深入分析了微电网孤岛运行的并网控制机理,在并网运行和孤岛运行以及微电网从并网模式切换孤岛模式时,微电网智能稳定运行问题.在每个分布式发电系统中,设计控制方法,利用电压电流内环控制用于调节三相网侧逆变器,功率外环控制用于在微电网孤岛运行时,并联多个DGs之间分配功率.使用PSIM软件进行仿真,结果表明这种控制方法在微电网并网运行、孤岛运行都是有效的.     

基于电压稳定裕度的无功优化规划

根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案,选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性2个约束条件来探讨无功优化规划的问题.电压稳定性约束采用电压稳定裕度灵敏度分析,从而避免了优化计算过程中变量和等式、不等式约束的大幅增加;优化过程中应用连续潮流法求得电压临界点和稳定裕度灵敏度,确定无功补偿地点;应用内点法求解无功优化模型,确定无功补偿容量.系统数值仿真表明：该方法简洁、实用、有效.     

改善农网低电压与网损的分布式储能系统规划方案研究

为解决农村低压配网季节性电压偏低与线路损耗等严重问题,提出一种改善电压质量的分布式储能系统选址定容规划方案。首先建立以电压偏差、线路有功损耗及储能容量最小为目标的分布式储能系统选址定容优化配置模型,采用改进的蚁群算法对模型进行求解,最后进行实际算例验证分析,结果表明采用算法的准确性和储能系统对改善电压偏低及线损的有效性。