计及源荷不确定性及需求响应的离网型微电网两阶段日前经济调度

离网型微电网在远洋海岛、偏远地区等有举足轻重的作用,但源荷不确定性对其稳定运行具有一定负面影响。为减轻日内调度压力,提出了一种适用于离网型微电网的两阶段日前调度模型。利用混沌相空间重构、多目标粒子群、数据驱动及线性规划等方法,通过灵活资源调控降低源荷不确定性所带来的弃风和失负荷等负面影响,可在降低调度成本的基础上,兼顾系统高效性及可靠性。第一阶段以微电网综合运行成本最低,可再生能源就地利用率最高及系统失负荷率最小为目标,建立了计及需求响应的离网型微电网多目标经济调度模型。第二阶段针对第一阶段调度后产生的弃风与失负荷,采用极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)及XGBoost构建了蓄电池消纳弃风模型和调频电源调度模型。最后通过仿真算例的对比表明,需求响应对于系统高效性的增强是以增加调度成本和降低负荷可靠性为代价的,相比之下,所提两阶段日前调度方法可在降低调度成本的基础上,同时兼顾系统高效性及可靠性,为偏远地区和海岛等地区的离网型微电网运行提供参考。     

城区电动汽车充电站布局规划研究

电动汽车的大量推广必须以科学合理的充电设施规划为基础。提出一种城区电动汽车充电站布局规划方法。首先,在城区电动汽车快充需求分布预测基础上,以充电站内充电机数量、充电站与快充需求点间距离以及充电站间距离为约束,充电站社会年总成本最小为目标,建立兼顾充电站、电动汽车用户以及电网三方利益的充电站选址定容模型。然后,采用Voronoi图联合改进粒子群算法对模型进行求解。通过Voronoi图划分充电站服务区域,再利用改进粒子群算法进行全局寻优,得到规划区域内充电站选址定容最优方案。最后,以某城区为例进行仿真,验证了所提方法的有效性。     

台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略

沿海地区配网出现的事故多为自然灾害所致,其中台风灾害破坏尤为严重。尽管台风属于小概率天气事件,一旦出现影响严重,制定科学有效的应急抢修恢复优化策略有利于提高配网灾后复电速度。提出一种台风灾害下配网两阶段应急抢修恢复优化策略。第一阶段,根据台风灾害下监测的多源异构数据计算配网线路故障概率,在此基础上以故障线路等待抢修造成失负荷量最小为目标,建立配网应急抢修临时调拨中心选址模型。第二阶段,进一步考虑台风灾害后配网故障不确定性,采用蒙特卡洛场景生成与同步回代场景缩减相结合的方法,生成灾后配网故障场景。基于移动分布式电源与抢修人员相协同的思路,利用改进遗传算法求解灾后配网故障抢修恢复优化模型。最后,利用IEEE33节点系统验证所提方法的科学性与有效性。     

泛在电力物联网形势下的主动配电网规划技术综述

泛在电力物联网鼓励各种分布式电源、储能以及电动汽车等大量的新型电力设备接入配电网侧。传统的配电网结构在未来将会出现巨大变化,导致原有的规划技术将难以适用于配电网对于供电安全性与稳定性等指标的要求。基于以上现状,对适用于泛在电力物联网形势下的主动配电网规划技术进行综述。分别从主动配电网中负荷预测与发电预测、选址定容、规划方案多维度评估等方面,阐述了新形势下配电网规划技术可能遇见的难点与挑战,归纳评价了多种复杂理论与优化算法。最后给出了对于新形势下主动配电网规划技术的总结与未来展望。     

适用于数据通路的可编程逻辑器件FDP100K

设计研制了一款适用于数据通路的10万门容量的FPGA器件FDP100K(FDP:FPGA for Data-Path),其主要特点为:可编程逻辑单元结构不同于国际上已有的可编程逻辑单元结构,是一种新颖的基于查询表LUT和多路选择器MUX的混合结构;连线资源结构采用新颖的层次式布线结构,提供高度灵活的布线能力.芯片采用SMIC 0.35 μm CMOS工艺,包含1024个可编程逻辑单元和128个可编程IO单元.芯片配合自主开发的软件系统FDE(FPGA Development Environment)进行测试,结果表明:FDP100K芯片的可编程逻辑单元功能正常;芯片的各种连线资源功能正常;可以准确地实现数据通路型电路和其他类型的电路的功能.     

基于内部能量管理和外部路径规划协同的水下无人航行器能耗优化

为减少水下无人航行器的出力,本文创造性地提出搭乘海流的方法,并在此基础上,以航速-功率曲线为耦合变量,建立了一种内部能量管理层和外部路径规划层协同的水下无人航行器能耗优化策略.内部能量管理层根据等效氢耗理论为2套燃料电堆和蓄电池分配输出功率,使得水下无人航行器在不同需求功率下的等效瞬时氢耗最小.外部路径规划层考虑搭乘海流的可能性,使用A?算法选择搭乘海流的切入点和切出点,同时优化航速,使得水下无人航行器在起始点之间航行需要的等效氢耗最小.仿真结果表明,为充分利用海流的流场,水下无人航行器选择性地搭乘海流;同时,本文所提协同优化策略能够有效减少其30.08％的所需等效氢耗.     

区域电动汽车协调优化的充放电策略

电动汽车是一种移动负荷,其充放电行为会对电网产生巨大影响。为减小这种影响,研究了区域电动汽车协调优化的充放电策略。在1个包含居民区和工商业区的区域中,首先研究了电网侧在最优功率负荷波动和经济费用下的充放电需求,然后研究了用户侧充放电总功率与电价的关系,最后研究了中间商侧通过返利来引导用户进行协调充放电。研究结果表明：通过多目标的遗传算法进行充放电优化后,电网侧功率负荷方差有很大的优化,中间商侧得到的充放电总费用增大;中间商侧将节约的费用补贴给用户,通过0-1规划优化后,减少了电池损坏,节约了用户费用,减少了等待时长,为用户带来便利,同时中间商侧因减少的补贴费用而获利。通过3者的协调配合,实现了电网侧、中间商侧和用户侧的协调优化,该策略将1个复杂的优化过程分解成不同模块来实现,既满足了各层面的要求又使该方法更具可操作性,最后用1个算例验证了该策略的有效性。     

分时电价下价格理性用户最优充电策略

电动汽车作为一种移动负荷,其充放电行为将对电网产生巨大的影响。在尖峰、峰、平、谷、尖谷5段分时充电电价与传统峰、平、谷3段分时放电电价下,建立了4类电动汽车充放电响应模型与价格理性用户最优充电策略,并计算出用户所需要的充电费用、电网的负荷量与网络损耗率。仿真结果表明：该模型求得的最优充电策略,不仅可以使用户费用降低,还可以大大降低电网的网络损耗率。     

基于节点综合权值的电力应急物资调度模型研究

电力系统受损后恢复阶段,科学合理的电力应急物资调度模型必不可少。为此,提出一种基于节点综合权值的电力应急物资调度模型。首先分析建立以物资满意度和时间满意度为目标的函数。其次在目标函数优化过程中,综合考虑影响应急点重要性的主观因素及客观因素以确定各应急点的综合权值作为目标函数的参数。最后通过对粤西某局部电力系统及电力应急物资调度图进行仿真分析,并与随机调度下的结果进行比较,验证了所提模型的科学性及有效性。     

基于空间多源异构数据的台风下输电杆塔风险评估

台风灾害下电力系统的风险评估及可视化对电力系统防灾减灾具有重要的科学意义和工程应用价值。为了预测高风险区域,优化抢修资源配置和潮流风险调度,文中分数据层、知识提取层和可视化处理层构建了台风灾害下输电杆塔风险评估体系。首先,基于设备运行信息、气象信息以及地理信息等构建空间多源异构信息数据库。再基于参数优化,应用6种机器学习算法建立了杆塔损毁风险预测智能模型,通过指标对比选择相对最优模型,同时,在此基础上提出基于不等权拟合优度法的组合模型。以1 km×1 km的尺度对台风"彩虹"下某中国沿海城市的杆塔损毁风险进行了评估及可视化,将相对最优模型与组合模型进行了详细的对比,测试结果显示:相对最优模型及组合模型均能够识别损毁最严重的区域,但相同风险阈值下组合模型的预测效果更好,验证了所提方法的可行性与合理性。最后,分析了模型通用性和样本数量级对预测效果的影响。