计及配电网节点边际容量成本的多类型分布式电源规划

配电网负荷增加或分布式电源(DG)的接入将导致供电设备扩容的提前或延迟,从而引起容量成本的变动。根据辐射形配电网潮流特点,推导得到节点注入功率对支路电流影响的灵敏度系数,并结合节点-支路潮流关联矩阵,建立相应的灵敏度系数矩阵,用于计算配电网节点边际容量成本(LMCC)。基于LMCC,在用户自备的产权下,分析评估不同电价体制下的DG容量效益;在电网所有的产权下,建立多类型DG规划模型,并采用粒子群优化算法求解优化模型。算例对比验证了模型和方法的可行性。     

配电网节点边际容量成本及应用

分析了现有配电网边际容量成本的不足。通过将支路增量成本合理地分摊到各负荷节点,提出配电网节点边际容量成本（LMCC）的概念,反映未来各节点负荷占用供电容量的成本。LMCC基于配电网供电容量的利用现状和负荷增长趋势,并不依赖于未来规划网架,因而具有较强的可操作性。最后,讨论了LMCC在配电网规划、容量定价、需求侧管理和分布式电源接入中的应用前景。     

计及配电网节点/支路边际容量成本的分布式电源规划

随着越来越多的分布式电源(DG)接入配电网,必须协调好配电网规划与DG配置之间的关系。通过引入节点灵敏度系数矩阵和单位负荷增量成本矩阵,提出了能够计及无功影响的配电网节点/支路边际容量成本模型及其计算方法,并应用于分析DG并网对网络容量紧张程度的影响。采用节点/支路边际容量成本变化量指标评估和量化DG起到的延缓网络升级扩容的作用,讨论了基于变化量指标的用户自备和电网公司所有2种产权形式的DG规划,重点介绍了电网公司产权的DG优化配置模型和算法。算例仿真中,考虑了不同的DG功率因数、并网容量和接入位置以及不同的配电网负荷水平等各种场景,得到了一些有益的结论。     

基于配电网节点边际容量成本的分布式电源规划

分布式电源(DG)接入配电网可能导致现有供电设备得不到充分利用,产生沉没成本.引入配电网节点边际容量成本(LMCC)以反映各节点容量的紧张程度,同时给出DG单位容量成本的计算方法.在此基础上,以DG单位容量成本小于接入点的边际容量成本作为DG接入的判据,提出一种规划DG位置和容量的新方法.算例结果验证了方法的可行性.     

少环配电网节点边际容量成本研究

配电网负荷增加将导致供电设备扩容提前,从而提高扩容投资现值。针对少环配电网的网络结构,提出了能够反映支路潮流分流情况的分流系数矩阵的概念及其计算方法,并结合推导而得的节点注入功率支路电流灵敏度,建立灵敏度系数矩阵,用于计算得到可以表示配电网各节点占用供电容量成本大小的节点边际容量成本(locational marginal capacity cost, LMCC)。进一步改进了基于雅克比矩阵的节点支路潮流灵敏度系数矩阵的计算方法,用于计算LMCC,并作为对照方法在IEEE33配电系统中进行测试,对比验证了本文方法的有效性。     

计及不确定性与节点边际容量成本的分布式光伏电源规划

从时序性与波动性两方面描述不确定性,构建了考虑不确定性的光伏电源（PV）出力模型与负荷模型。对配电网节点边际容量成本（LMCC）的分析推导与应用进行了改进,明确了含PV与不含PV的LMCC计算方法。利用序贯蒙特卡洛模拟法处理不确定性,利用LMCC的计算指导分布式光伏的选址定容,在此基础上考虑安全性、经济性等多方约束,构建了基于序贯蒙特卡洛模拟与节点边际容量成本的PV规划模型,提出了相应的算法流程。将模型应用于简单馈线分析与IEEE33节点系统规划,验证了方法的有效性;并初步探讨了电网公司针对PV可采取的运营策略,为后续研究指明了方向。     

考虑不同类型DG和负荷建模的主动配电网协同规划

随着主动配电网中不可控分布式电源(distributed generation,DG)渗透率的不断提高,其给配电网规划运行提出了更大的挑战,可能导致配电网电压越限、清洁能源弃电等问题。基于此,该文在规划阶段充分应用不同类型DG和负荷的时序性和潮流计算特性,以及引入不同恢复率的激励型需求响应(demand response,DR)模型,从而构建考虑不同DG和负荷类型建模的主动配电网协同规划决策模型。该模型以年度为时间尺度,并考虑年内DG和负荷的时序运行模拟,形成了投资层面和运行模拟层面的多时间尺度双层优化模式,且在决策目标中添加了DR成本和清洁能源弃电成本等为优化目标,同时,在模型约束中也涉及可控DG和主网出力的爬坡率限制。最后,通过算例对时序性、潮流计算特性和DR容量等方面进行有效性验证分析。     

考虑配电网结构变化的DG规划

为了更合理地将分布式电源并入配电网中,提出考虑配网结构变化影响的DG规划。首先采用损耗灵敏度因子对DG进行最优布置,然后建立了以最大减少系统网损为目标的网络重构与DG容量配置的综合优化模型,并通过改进的细菌觅食算法对所提模型进行求解,最后用IEEE33和IEEE69节点系统进行仿真计算。计算结果表明,考虑配电网结构变化的DG规划更加实际、有效。     

分布式电源在配电网中的优化配置

根据配电网节点边际容量成本和节点电压分布特性,提出了分布式电源（DG）安装位置的优选原则。针对不同类型的DG,分析了其输出功率的特点,建立了DG在配电网中优化配置的数学模型,以配电系统有功网损最小为目标函数,在此基础上形成了合适的随机潮流算法,判断配置方案是否违反约束,并采用改进遗传算法对所建模型进行了求解。以18节点的配电系统为算例,计算了DG的最优安装位置和接入容量,验证了模型及算法的有效性和实用性。     

考虑不同负荷水平下DG定容选址的配电网协调规划研究

针对多种负荷水平下,分布式电源(DG)接入配电网带来的随机性问题以及无法兼顾DG容量与选址的协调规划问题,本文构建了一种考虑不同负荷水平与DG定容选址的配电网协调规划模型,可对配电网网架进行重新构建的同时,综合考虑DG容量与配置位置的规划,以获得最小的有功网损与最大的电压支撑效果。该规划模型首先对风电接入配电网的随机特性构建数学概率模型,然后将配电网开关组合与各个DG的容量、配置位置同时作为变量引入烟花优化算法求解,最后在不同风电场景与负荷水平下得到最优规划结果。美国PEG69节点系统的算例仿真结果表明该模型不仅可以满足配电网辐射状与稳定运行的约束,在与仅引入DG容量和仅引入DG位置规划的对比中,验证了容量位置协调规划在配电网经济运行方面的优越性。     

主动配电网多场景直流改造经济性评估方法

直流配电方式具有高供电能力、低损耗、控制灵活等优势,随着电力电子技术的不断成熟,交直流混合配电网逐渐成为新的研究热点和发展趋势。提出了考虑高密度负荷与分布式电源接入下城市配电网直流改造经济性评估模型,并采用换流器最小安装容量计算模型及其优化控制策略优化投资成本和运行成本。在模型中考虑了改造前后弃风弃光、切负荷成本以及运行成本变化产生的减损收益。在多场景下,将直流改造与其他改造方式进行了技术性对比,并分析了分布式电源渗透率、直流负荷占比对直流改造投资经济性的影响。仿真结果验证了所提经济性评估方法的有效性,并表明当配电网对供电能力和分布式电源消纳能力有较高需求时,直流改造方案具有一定的技术及经济可行性。     

面向用户需求的DG与配网网架多目标联合规划

考虑电力用户的多样化供电需求和可再生能源DG出力随机性,提出了面向用户需求的DG与配网网架多目标联合规划方法。根据用户对供电电压质量和可靠性等多样化的需求,对负荷需求整理分类;根据可再生能源DG出力的概率模型和机会约束规划方法,处理不确定性问题;以年社会成本、电压偏移率和用户停电缺失量综合最优为目标函数,建立了DG与配网网架多目标联合规划模型。基于pareto优化理论,采用多目标混合粒子群算法和熵权修正的AHP-TOPSIS多属性决策策略相结合的方法,求解模型。最后,利用算例验证所建模型的合理性和有效性。     

基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入及多样性负荷的场景,提出了一种基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划方法。首先,将负荷特性引入DG置信容量评估方法中,分析不同负荷特性与DG出力特性对DG置信容量的影响。其次,建立考虑DG置信容量的有源配电网变电站规划数学模型。继而,提出基于改进加权Voronoi图算法的变电站规划方法,具体改进包括:在Voronoi图一次迭代中,根据供电范围划分情况不断调整原定权值,实现加权Voronoi图算法的层次性改进;根据网供负荷在DG方向大量减少的情况调整Voronoi图在DG方向的权值,实现加权Voronoi图算法的方向性改进。最后,通过实例说明所提方法的科学性和实用性。     

主动配电网供电能力实时评估方法

随着主动配电网的不断成熟,科学地对它的供电能力进行灵活的实时评估,找到并突破供电瓶颈,才能兼顾配电网运行的经济性、可靠性以及安全性。针对分布式电源出力的不确定性以及电网负荷周期性变化特点,提出了一种主动配电网供电能力实时评估方法。考虑了配电网中多种分布式电源接入的情况,利用预测技术得到未来时刻的负荷及分布式电源的出力,以配电网能够承担的最大负荷为目标函数,以系统的安全运行要求为约束条件,建立了数学模型。该模型不仅能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估,还能够给出限制系统供电能力的供电瓶颈序列,从而使调度人员能够根据评估结果提前采取相应措施以保证电网运行的安全性和可靠性,并针对具体的瓶颈设备进行改造,提高系统的供电能力。     

网源协调驱动下考虑网络转供能力的配电系统多目标双层近期规划

提高供电能力和对分布式电源(DG)的接纳是未来环网状配电网扩展规划的新目标。为此,通过引入安全距离这一配电网N-1安全评价指标,提出了一种考虑N-1安全和DG与网架协调的配电网多目标双层优化规划模型。该模型以改造线路、新增负荷接入位置和DG安装位置及容量为决策变量,计及了系统故障负荷的转供和不可控DG出力及负荷波动带来的不确定性。根据模型的特点,利用多场景技术将随机性问题转化为确定性问题,并采用正态边界交点和动态小生境差分进化算法组成的混合策略对模型加以求解。通过算例对比分析了是否考虑N-1安全和网源协调对规划结果的影响,仿真结果表明,所提规划模型能够在提高DG渗透率的同时,挖掘配电网的供电潜力和推迟线路改造;所得规划方案实现了配电网经济效益和安全水平的综合优化,更适用于负荷增长平缓和占地通道资源紧张的城市建成区配电网近期扩展规划。     

提升配电网供电性能的风-光-储两阶段规划与配置

针对配电网中分布式电源（DG）不合理规划引起供电性能下降的问题,文中提出了一种在风-光-储接入情况下的配电网两阶段规划与配置方法。第一阶段通过计算节点有功网损灵敏度确定风-光电源的接入位置和容量,第二阶段以储能接入容量最小,系统电压稳定指标最大,负荷缺电率最小建立多目标规划模型,同时结合节点平均等效负荷对储能充/放电进行管理。为提高第二阶段多目标问题的求解精度,提出了一种基于多目标粒子群算法的混合智能求解算法用于求解第二阶段模型,最后利用序数偏好法（TOPSIS）选出储能最优接入方案。为验证本文所提方法的有效性在IEEE-33节点系统上设置四种场景进行仿真测试,结果表明所提方法可以明显改善配电网的运行情况,给相关规划与配置提供借鉴与参考。