计及"源-荷"不确定性的增量配电网多目标优化模型及算法

针对可再生分布式电源(RDG)和需求响应负荷(DR)的不确定性增加了增量配电网中"源-网-荷"多利益主体协调运行难度问题,提出了计及"源-荷"不确定性的增量配电网多目标优化模型及算法。首先,采用基于拉丁超立方采样的蒙特卡洛模拟方法和同步回代缩减法,产生关于RDG可发电功率和DR负荷电价弹性系数的典型场景集合,简化描述RDG和DR负荷的不确定性特征;在此基础上,分别以RDG运营商、配电网运营商和DR负荷用户的收益或成本最优为目标,建立"源-荷"不确定性场景集下的增量配电网多目标优化模型;然后,采用基于Pareto熵的多目标差分进化算法对模型进行求解,并利用模糊隶属度函数从Pareto最优解集选取最优折衷解;最后,以IEEE30节点配电网为例,证明了所建模型的合理性和所提算法有效性。     

考虑分布式能源综合利用的交直流混合配电网规划研究

文章建立了包括分布式光伏、负荷和换流站在内的规划模型。以交直流混合配电网扩展投资运行总费用最小为目标,建立满足节点电压、线路有功功率、分布式电源容量约束的数学模型;考虑负荷增长的需求,提出了改进GA的最小生成树规划方法,避免了不可行解,提高了优化效率;通过对分布式电源和交直流混合配电网进行选址定容和网架的综合优化,建立了考虑分布式能源综合利用的交直流混合配电网扩容优化方案。最后,采用对比分析,验证了文章所提规划方法的有效性。     

考虑环境效益的多源供热系统负荷分配优化模型与方法

建立了包含多种能源互补的供热系统经济效益模型,引入污染物排放等环境成本因素,提出了以系统经济效益最大和环境成本最低的多目标优化模型。该模型不仅考虑了总的热电负荷平衡约束,还考虑了供热管网的输配能力约束条件。采用改进粒子群算法求解该多目标优化模型的Pareto解集,决策者可以根据不同的经济和环境需求从中选择符合自己偏好的最优解。针对上海化工园区多热源供热系统进行负荷优化分配的应用结果表明,所提优化方法可以为决策者提供更多样灵活的调度方案,且经过优化后的负荷分配方案的综合效益高于常规经验方法。     

基于多目标优化的配电网负荷转移路径研究

建立了配电网故障后负荷转移路径优化模型,提出了优化的目标函数和约束条件。应用带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解该多目标多约束优化问题,得到的最优解集能更好地反映优化问题的本质,并结合熵权法建立了综合最优解的提取方法。根据提出的算法,编制了应用于配电网负荷转移的程序,用IEEE33节点算例验证了该算法的可行性。     

基于改进QPSO算法的BIPV建筑削峰填谷双层优化配置策略

针对BIPV建筑负荷削峰填谷和接入配电网后考虑网损、电压偏差的选址优化问题,提出了一种BIPV建筑双层能源系统优化模型。模型下层在考虑DG成本和环境成本的前提下,利用储能对负荷进行削峰填谷,模型上层在考虑配电网网损、电压偏差的前提下对BIPV和储能的选址方案进行优化。在求解该双层模型时利用量子理论中的量子行为和概率表达特性设计了一种改进的多目标量子粒子群算法,在解的处理上引入了一种动态ε不可行度约束支配函数。以IEEE30节点系统为参考系统,算例优化结果表明：BIPV建筑负荷峰谷差、配电网网损和电压偏差得到了有效降低,证明了所提配置优化策略的可行性;同时也表明,所提算法在全局寻优能力和种群多样性方面得到了明显提升。     

配电网三相负荷不平衡治理综述

三相不平衡是影响配电网电能质量重要原因之一。为了提高配电网运行稳定性和改善电能质量,本文针对三相负荷不平衡的治理进行综述。首先阐述了三相不平衡度的计算方法;再从负荷相序平衡、配网重构、负荷补偿三个方面综合概述了配电网三相负荷不平衡治理方法;最后对未来配电网三相负荷不平衡治理的发展提出展望。     

考虑需求响应特征的多站融合协同优化调度

多站融合是新型的变电站模式,对多站融合中的需求响应资源进行合理调控能够有效缓解供需不平衡,提高电力系统综合运行效率,实现资源优化配置。基于多站融合的一般形式,建立了数据中心的负荷模型、电动汽车充电站模型以及储能电站模型。从充电费用、削峰填谷和配电网损耗3个方面建立了基于需求响应资源的多元多目标协同优化调度模型,为简化问题的求解复杂度,将多个子目标组合转化为单目标模型,采用基于粒子群算法的带权重极小模理想点法求解该多目标优化问题。通过算例分析比较了几种不同优化方案下的计算结果,验证了所提模型的有效性。     

考虑重要负荷孤岛的分布式电源优化配置

考虑到分布式电源的配置对重要负荷孤岛供电可靠性的影响,提出了集中度指标来描述孤岛划分效果。采用经济运行、电压稳定和集中度指标构建了多目标优化模型,并通过改进的初始种群NSGA-Ⅱ算法求解,得到Pareto解集。算例结果表明,考虑重要负荷后的配置方案能够得到更优的孤岛划分,有效提高了配电网可靠性。     

基于负荷实测工业园区配电网节能降损动态优化方法

针对工业园区内变压器负载等多种因素影响导致配电网损耗较高的问题，提出基于负荷实测的工业园区配电网节能降损动态优化方法。考虑电容器组、分布式电源和有载调压变压器在配电网中的调节代价与能力，对工业园区配电网展开负荷实测。分析工业园区配电网负荷情况，根据分析结果将损耗最小作为优化目标，建立配电网节能降损动态优化模型。在约束条件的基础上采用粒子群优化算法获取模型最优解，实现工业园区配电网节能降损的动态优化。实验结果表明，所提方法优化后的网损率低、配电网效益高、降损潜力强。     

基于概率潮流的含风电配电网无功优化

考虑风电输出功率和负荷功率的随机波动性,建立了风电和负荷的随机模型。采用卷积计算和Cornish-Fisher级数展开来处理随机性因素,从而完成概率潮流计算;并建立以降低成本-效益比值和电压稳定指标L为目标的综合无功优化模型,基于概率潮流和多Agent系统的混沌粒子群算法(MACPSO)对该配电网进行无功优化。IEEE 33节点算例分析表明,所提无功优化求解策略有效可行,同时所提算法在无功优化中具有一定优势。     

低碳背景下基于自适应鲁棒优化的含源配电系统规划方法

提出了一种低碳背景下基于自适应鲁棒优化的含源配电系统规划方法,该方法建立了考虑碳排放约束的近似混合整数线性模型,对电容器组和分布式可再生能源选址定容、过载线路的导线更换和电压调节器进行综合配置;考虑到负荷和分布式可再生能源输出功率的不确定性,采用了自适应鲁棒优化法将不确定模型重塑为3层问题;将3层模型重构为主、子问题双层模型,并采用列和约束生成算法求解该模型。算例采用135节点配电系统在不同情况下进行了研究,以评估所提方法的性能。结果表明,所提模型与方法有利于提高配电系统规划效率,并降低碳排放。     

考虑光伏波动的有源配电网分布式储能双目标优化规划北大核心CSCD

文章针对光伏不确定性出力的场景下合理高效求解分布式储能优化配置方案的问题,建立了基于误差场景模拟法的有源配电网分布式储能优化规划模型。基于节点电压综合灵敏度分析方法进行了储能布点优化,避免了储能选址问题的大规模求解;以配电网综合成本和电压波动总和最小为双目标,构建了分布式储能优化规划模型;采用基于ε-约束法对双目标优化模型进行求解,并计及主观权值修正进行了折中最优解的选取。通过误差场景模拟光伏出力偏离预测值的不确定波动,规避了光伏出力随机性对储能配置方案的影响。通过仿真算例验证了所提分布式储能优化规划方法的有效性与适用性。     

基于博弈论的含氢能配电网系统优化重构研究

针对含氢能配电网系统提出一种基于博弈论的优化重构模型，该模型从网络安全和负荷均衡度2个角度对含氢能配电网系统进行优化重构研究。同时，提出改进粒子群优化算法（MPSO）求解含氢能配电网系统的优化重构模型。为验证所提模型和求解方法的有效性以及氢能单元对优化重构结果的影响，对修改后的IEEE 33节点系统进行仿真分析。仿真结果表明，利用该文所提基于博弈论的优化重构模型及其求解算法可有效实现含氢能配电网系统的优化重构；同时，相较于未含氢单元的配电网系统，氢能单元的加入可有效降低配电网的优化重构压力，系统的网络安全及负荷均衡度指标均有所改善。     

考虑需求响应的源荷协调多目标优化方法

大规模风电并入电网时,常规电源调峰能力不足,导致风电消纳受阻,而电解铝和电动汽车负荷具有可调节能力,能够消纳一定风电。因此,该文提出一种考虑需求响应的源荷协调多目标优化方法。首先,基于电解铝负荷与电动汽车负荷的响应能力,建立以弃风电量和系统运行成本最小的源荷互动调峰多目标优化模型;其次,采用NSGA-2算法对模型进行求解,获得Pareto最优解集,并利用满意度评价方法选取最优折衷解,从而得到可调节负荷参与受阻风电的决策方法;最后,通过IEEE33节点对系统进行仿真,并与传统调度方案进行对比,验证了所提方法的优越性和可行性,为可调节负荷参与消纳受阻风电提供技术支持。     

三相不平衡配网多目标优化迭代求解方法

针对分布式可再生能源三相不平衡接入配网后的影响,文章提出了一种三相不平衡配网多目标优化迭代求解方法。基于柔性多状态开关调控手段,考虑三相线路间的耦合关系,建立了半正定多目标优化模型,以柔性多状态开关各端口三相有功和无功功率指令为优化变量,对系统网损和三相不平衡度进行综合治理。针对当三项不平衡度在优化目标中权重较大时,半正定优化模型秩1约束松弛不精确的问题,提出了一种基于支路电流矩阵主对角元不等式约束的迭代求解方法,能以较小的计算负担显著减小的半正定松弛间隙,进而提高最优潮流计算结果的准确性与调度指令的可靠性。     

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。     

基于分布式内点法的输配协同优化调度

随着配电网中可再生能源渗透率的提高,加剧了输、配电网间的相互影响。文章提出一种基于分布式内点法的全局优化策略,利用输配电网的有限联络母线和边界节点信息,实现输配电网的分布式求解。该算法建立了输配协同动态经济调度全局模型,利用内点法求解最优条件方程,基于矩阵分裂技术完成分布式求解,其解和集中式方法一致结果。算例结果验证了所提调度方案的合理性,联合调度模型能够有效提升分布式光伏发电的利用率,分布式算法能够迅速收敛。     

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。     

考虑典型电能替代的配电网新能源接纳能力研究

随着配电网中的可再生能源渗透率快速增加和电能替代战略的实施,配电网的运行和控制面临更严峻的挑战,配电网的新能源接纳能力成为关键。文章提出了一种考虑典型电能替代的配电网新能源接纳能力分析方法。该方法在配电网接纳能力分析时,将常规负荷与电采暖负荷、电动汽车充电站和储能3种典型电能替代负荷进行综合考虑,建立了考虑典型电能替代负荷的配电网综合负荷等值模型。基于随机规划方法,建立了考虑典型电能替代负荷的配电网新能源接纳能力分析的随机优化模型,采用线性递减粒子群解算策略进行求解。采用IEEE-14节点算例进行了计算分析,仿真结果表明,文章所提出的方法在考虑典型电能替代的配电网新能源接纳能力分析时具有较好的适用性。     

基于多场景含双馈风机的配电网无功优化

针对含双馈风机的配电网无功优化问题,采用拉丁超立方采样和场景削减技术,得到多场景下的风速及场景概率。根据风速获得风机有功功率,并结合转子侧最大电流限制条件确定无功出力范围,将双馈风机的连续可调节无功出力作为控制变量,建立以有功网损和电压偏移最小为目标的无功优化模型,采用自适应栅格多目标粒子群优化算法进行求解,获取Pareto解集,并用熵权法确定最终的无功优化方案。应用IEEE 33节点配电网进行测试,验证所提方法的有效性和可行性。