基于向量序优化的含分布式电源的配电网规划

分布式发电的快速发展以及用户对电能质量的要求愈发严格,为分布式电源接入下的配电网规划带来了新挑战。提出了一种基于向量序优化的配电网分布式电源规划方法。首先构建考虑电压质量和投资成本的配电网分布式电源规划模型;然后引入序优化理论与帕累托博弈方法,在电压质量与投资费用的博弈过程中对规划方案进行排序分层;最终借助线性隶属度函数在帕累托前沿中求得折衷最优解,并以Matpower Case 30节点的配电网系统为算例进行仿真验证。结果表明,文中方法可以实现电压质量和投资成本的统筹协调,能够在提升规划方案经济性的同时保证系统的电压水平。     

考虑用户电能质量需求的分布式电源配置规划

合理选择分布式电源的接入位置和容量,可为配电网提供更多的供电形式、减少电网投资,因此提出了考虑用户电能质量需求的分布式电源的配置规划方法。引入用户满意度指标来衡量敏感用户的电能质量需求,充分发挥分布式电源接入对电压暂降的抑制作用;在此基础上,构建综合考虑分布式电源经济性及用户满意度的配置规划模型;为提高算法求解的精度和速度,采用改进的布谷鸟算法求解模型;最后,构建算例验证了规划模型的有效性。研究成果可用于指导分布式电源的配置规划。     

基于改进FPA算法的配电网光伏消纳能力评估

配电网中接入分布式光伏电源会带来诸多不利影响,研究配电网分布式光伏的消纳能力问题对维持配电网的安全运行至关重要。文章研究了分布式光伏电源接入对配电网电能质量、短路容量及网损的影响,以分布式光伏电源接入量最大、网损最小为目标函数,以电压偏差、电压波动及短路容量为约束条件,建立了分布式光伏消纳能力评估模型。根据所建模型特点,提出了一种改进的花授粉优化算法(Flower Pollination Algorithm,FPA),并对IEEE33节点系统及实际配电网进行求解。最后验证了所建模型的正确性及算法的有效性。     

与需求响应联合优化的联网型微电网储能容量随机规划

针对含分布式电源、需求响应资源的联网型微电网,提出一种与微电网内多类型需求响应资源联合优化运行的储能系统容量配置优化规划模型。模型以微电网用能成本与储能设备年投资成本之和最小为目标函数,考虑需求响应资源可柔性调节区间、储能设备的荷电状态、微电网与主网间变电容量等约束条件,并计及分布式电源出力的不确定性影响,建立储能容量随机优化规划模型,利用混合整数线性规划算法求解。对某实例微电网仿真分析优化配置储能容量对提高微电网运行和规划的经济性的影响,结果表明模型可实现微电网储能系统最佳容量配置决策,同时优化需求响应资源和储能系统的运行策略。     

基于蜜蜂交配优化算法的含分布式发电配电网交互式规划模型

分布式发电（DG）在配电网中的接入比例逐年增加,对配电网的运行控制产生影响的同时,亦提出构建新型配电网规划的要求。先根据模糊多属性决策的基本原理建立模糊适应度函数,对多目标决策问题进行模糊集处理;据此再以总成本和碳排放成本最小化为目标函数,以经济安全运行的各种限制条件为约束,构建了含DG的模糊多目标配电网规划模型,并利用混沌搜索和改进蜜蜂交配优化算法进行求解;最终得到将DG作为响应负荷波动措施的配电网动态规划方案。结果表明,该模型可满足配电网投资运营者偏好性的规划需求,适应新形势下的含分布式电源的配电网规划模式。     

计及风险评估的含分布式发电并网的主动配电网规划方法

含分布式发电并网的主动配电网作为智能电网的发展方向,其规划方法是一门重要课题。文章针对包含风力发电、光伏发电、可控微电源和储能设备并网的主动配电网规划问题,计及系统运行风险评估建立其优化规划模型。以主动配电网内设备配置容量为优化控制变量,分别以系统综合规划成本最小、系统运行风险指标最低为子目标,将权重系数转化为单目标函数,建立计及系统运行风险评估的主动配电网多目标规划模型。最后通过仿真算例表明,由主动配电网规划模型规划得到的配电网兼顾了经济性和可靠性,而更适用于实际运行情况,能够在减少系统规划成本的前提下,充分降低运行风险指标。     

电源-用户互动模式下的主动配电网分布式电源规划

主动配电网中不断丰富的需求侧资源,良好的源荷互动机制可发挥主动配电网中发电资源和需求侧资源的互补特性,促进新能源消纳与成本优化。文章基于源荷互动响应模式提出了一种计及电源-用户互动的分布式电源双层规划方法。该方法上层模型以经济性、环保性、电压质量和安全性综合最优为目标,决策分布式电源的选址定容方案;下层模型以实施互动响应后的年运行成本最小为目标,决策典型日各时段可控分布式电源出力和负荷需求响应功率。文章利用基于改进粒子群的双层规划算法对模型进行求解,以某区域配电网为例,验证了所提出方法的有效性。     

基于电压灵敏度的分布式电源接入规划

考虑分布式电源接入对配电网运行电压和网损的影响,提出基于电压灵敏度的分布式电源规划思路。文章分析节点的负荷与电压之间变量关系,从而引入节点电压灵敏度,建立以DG为等效负荷的分布式电源接入容量模型,结合有功网损敏感度选址准则,规划出DG容量接入方案。采用IEEE33节点系统对方案进行验证,分析结果表明,网络损耗及电能质量均得到了明显改善,验证了该方案的有效性与可行性。     

计及谐波指标影响的含分布式电源配电网多目标规划

以分布式电源给配电网带来的电能质量管理问题为研究对象,通过一种考虑谐波指标影响的配电网多目标规划方法,对分布式电源接入配电网的网损和节点谐波阻抗矩阵进行分析;然后以最小网络损耗指标和最大谐波管理指标为目标,通过构造隶属度函数,将多目标优化问题转化为对优化结果的满意度;最后采用乌鸦搜索算法进行求解,并通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析验证所提方法的有效性。     

分布式新能源发电对配电网电压影响研究

分布式发电能够最大限度地利用可再生能源,但无规划地引入分布式发电会对配电网的潮流分布、电压水平、短路容量等产生不良影响。文章建立了光伏和风力发电模型,在IEEE33节点配电网模型的基础上,分别从分布式电源接入容量和接入位置,分析单个分布式电源接入和多个分布式电源的接入对配电网电压分布的影响,为以后电网规划提供参考。     

计及独立发电商利益的分布式电源规划及决策

针对配电公司与独立发电商共同参与下的分布式电源规划与决策问题,基于成本效益分析、DG出力和负荷时序特性,建立了以多个独立发电商收益净现值最大为目标的分布式电源多目标规划模型,应用改进非支配排序遗传算法求解得到Pareto最优解集;以网损、电压质量和延缓网络更新作为决策指标,结合配电公司偏好和数据客观信息,利用基于变异系数法和AHP法的组合赋权法确定指标权重,对Pareto最优解集进行Vague集多属性决策分析,选取出最利于改善配电网技术性能的分布式电源规划方案。并以BaranWu 33节点配电系统验证了该模型和算法的有效性。     

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。     

Assessing the performance and benefits of customer distributed generation developers under uncertainties

In this paper, the performance of customer-owned distributed generation (DG) units is quantified from different perspectives through an uncertainty study. A Monte Carlo-based method is applied to assess the stochastic operation of the customer-owned DG units in the power distribution system. Several cases are studied to analyze the impact on system performance of using such generators, with the emphasis on benefits. The results of the studied cases show that proper operation of customer-owned DG units placed close to significant consumption centers offers several benefits which lead to significant energy savings and improvement in the performance indices while maintaining the cost-effectiveness. Furthermore, based on the energy demand, different electricity price scenarios considering a cost sensitivity analysis are performed to indicate how the variations in electricity price influence each scenario’s feasibility. It is concluded that implementation of a proper energy purchase policy, and allocating the benefits of DG units to the owners, improves the economic performance of their investments and encourages customer DG developers to connect DG to the distribution network.     

含分布式能源的配电网双层优化运行策略

为响应“碳达峰、碳中和”的号召,兼顾分布式能源（DG）参与下配电网运行的经济性和环保性,该文构建一种含DG的配电网双层优化模型。该模型以DG投资运行成本及环境效益为上层目标对DG进行优化配置,并以网损和电压偏移度成本为下层目标对配电网进行无功优化。针对模型特点,提出改进麻雀算法进行模型求解,增加Tent混沌映射初始化种群,引入萤火虫扰动机制改进操作算子并优化越界处理机制维持种群多样性。仿真结果表明,该模型能有效提高配电网运行的经济环保性,并验证了改进麻雀算法在求解复杂非线性非凸含离散变量的复杂组合优化问题上的优势。     

基于机会约束规划的风电源与充电站的优化配置

为了改善分布式电源与电动汽车的接入对电网安全性、经济性和电能质量的不良影响。考虑风力资源的随机波动性、电动汽车充电需求、分时电价等,以配电系统投资运行成本、有功损耗和电压质量为规划目标,建立了基于机会约束规划的优化配置模型,采用改进遗传算法进行求解。以IEEE33节点配电系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。仿真分析表明,将电压质量纳入规划目标,能够以较小的经济成本保证较好的电能质量,考虑输出功率不确定性等因素,得到的规划方案具有较好的经济性。     

分布式可再生电源对配电网投资规划风险分析

结合DG的发电特点,以传统规划方案为参照,从供电公司角度出发,分析了分布式发电（DG）对电网规划带来的经济效益和增加的成本,并提出了简单实用的数学模型,旨在说明与传统规划相比计及DG的配电网规划的利弊。最后,以风力发电为例进行了验证。     

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。     

基于综合发电收益的分布式光伏系统规划研究

为实现分布式光伏系统综合发电收益最优,首先建立了光伏DG系统综合收益模型,并结合工程实践,归纳出组成光伏DG系统的四种典型拓扑结构,通过分析拓扑结构中各节点特点,提出直流系统电压等级、系统容量配比、系统集成简化、系统功率平衡四种影响分布式光伏综合发电收益的关键指标;其次分析各关键指标的经济变量,得出光伏DG系统总体优化成本变量曲线。研究结果表明,随装机容量的增加,系统总体成本相应增加,度电收益基本稳定;综合收益模型优化后成本降低,度电收益提高。研究结果为降低工程造价和单位度电成本提供借鉴。     

Quantifying the Impact of Connection Policy on Distributed Generation

Increasing connections for distributed generation (DG), and in particular, for wind generation, are being sought in power systems across the world. These increased applications present a significant challenge to the existing connection policies of distribution network operators. In particular, nonfirm access to the network has been proposed as a method to increase the penetration of DG. The impact of the connection policies arising from nonfirm access are investigated in detail here. The Irish system is used as a case study, and with reference to the available energy resource and network parameters, the costs and benefits of DG are determined under a number of planning policies. The costs and benefits assessed include connection and cycling costs along with emissions, capacity value, and fuel bill saving. It is shown that a significant increase in the net benefits of DG is gained if the appropriate connection policy is utilized from the outset, and conversely, significant costs are incurred if ad hoc policies are employed. Furthermore, it is shown that nonfirm access has the scope to facilitate a significant extra amount of DG capacity     

计及环境效益的虚拟电厂经济性优化调度

虚拟电厂（Virtual power plant, VPP）能有效减小新能源对电网的冲击,提高供电可靠性。本文在分析了VPP各分布式电源（Distributed generator, DG）发电成本的基础上,构建了计及环境效益的含风力发电、光伏发电、小水电和微型燃气轮机发电的VPP经济性优化调度模型,设计了基于小水电季节特性的VPP运行策略。以各时段内VPP实际出力跟踪计划出力、同时VPP发电成本和环境成本最小为目标,通过粒子群算法计算得到VPP各DG的出力。讨论了丰水期、平水期和枯水期VPP完成计划出力时微型燃气轮机出力系数,比较了丰水期、平水期和枯水期VPP发电成本和环境成本,并基于火力发电的环境成本计算了丰水期、平水期和枯水期VPP环境效益。实验结果验证了所建模型和运行策略的合理性,并表明VPP能有效平抑新能源出力偏差,降低DG发电总成本。