基于负荷聚合商模式的电网协同优化调度

在新能源在电网的渗透率增高以及柔性负荷作为调节手段出现的背景下,选取合适的调度模式,使得海量分布式的负荷资源参与电网调控,能够帮助实现削峰填谷、平滑负荷曲线等目标。基于负荷聚合商模式的协同控制结构,对包括电动汽车、空调负荷与储能设备的负荷资源进行聚合,建立了日前经济调度模型;在负荷聚合商的集群内部控制中,考虑设备的调度潜能,提出一种基于裕度指标的状态队列优先算法,实现部分负荷优先响应。最后,仿真算例得出了负荷聚合商参与电力系统的日前协同调度运行计划,验证了优化方法以及调控策略的可行性。     

基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度

提出了一种基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度方法。首先,通过虚拟电厂对分布式电源和主动负荷进行整合;其次,在电价激励机制下,利用双层机会约束规划描述电网与虚拟电厂的互动机理,并对碳排放成本、电动汽车的充放电成本、空调的舒适度效益、电网与虚拟电厂的供需不平衡成本等进行详细分析;进一步利用模糊参数描述分布式新能源发电和负荷的不确定性,由此建立基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度模型;接着,综合利用支持向量回归、模糊模拟、清晰等价类方法将所提模型的模糊机会约束条件转换为确定性条件,并结合模式搜索算法和人工蜂群算法进行求解;最后,通过算例验证了所提方法的有效性。     

考虑通信可靠性的5G基站储能聚合商优化调度研究

5G通信正在迅速发展,其基站数量十分庞大,基站内部的备用储能可作为灵活资源参与电网调度,实现电力系统与通信系统的有效互动,促成双方的合作共赢。首先,基于5G基站储能特性提出了基站储能聚合商的概念,并设计了其调度架构;其次,考虑通信可靠性对5G基站储能的备电容量进行了建模,并在此基础上对5G基站储能聚合商的可调度潜力进行了分析;最后,针对5G基站储能聚合商参与电网调度,建立了以电网负荷波动标准差与聚合商收益为目标的优化调度模型。算例分析结果表明,在保证通信可靠性所需备电容量时,聚合后的5G基站储能仍具有可观的可调度容量,其参与电网调度在降低电网负荷峰谷差的同时也可为通信运营商带来较大收益。     

基于机会约束的主动配电网动态经济调度方法

分布式电源在主动配电网中大规模接入后,需要对主动配电网进行动态经济调度,以降低主动配电网整体运行成本。由于可再生能源出力具有随机性和不确定性,主动配电网的动态经济调度面临广泛随机性,这对调度策略的可靠性提出挑战。为此,提出一种基于机会约束的主动配电网动态经济调度模型,该模型考虑了分布式电源出力及负荷预测的不确定性。由于该模型无法被直接求解,文章利用凸松弛原理,将原机会约束模型转化为确定性混合二阶锥规划模型。基于IEEE-33节点系统的算例表明,该模型可有效求解出主动配电网的最优经济调度策略,且电压越限率和线路容量越限率被严格控制在给定的机会约束概率以内。此外,算例结果表明所提出基于机会约束的经济调度方法优于传统确定性经济调度和鲁棒经济调度模型。     

考虑节能减排的多目标模糊机会约束动态经济调度

间歇性电源的并入给电网带来了显著的经济效益和减排效益,同时其出力的不确定性给电网动态经济调度带来新问题。针对上述问题,建立考虑节能减排的含有间歇性电源多目标模糊机会约束动态经济调度模型。首先,分析预测误差在不同功率预测值区间的模糊特性,并拟合出分布参数,进而获得间歇式电源出力和负荷的模糊隶属度函数。其次,基于模糊集理论对不同的系统约束形成不同测度的模糊机会约束,建立考虑运行费用、SO2排放量和CO2排放量的多目标模糊机会约束动态经济调度模型。在模型求解上,通过定义目标隶属度函数和凸模糊决策将多目标问题转换为单目标问题,采用清晰等价类将机会约束清晰化,并提出改进的萤火虫算法对模型进行求解。算例分析验证所提模型和算法的可行性和有效性。     

基于需求响应调度容量上报策略博弈的电网多代理系统调度模式

负荷能够作为系统备用资源,通过需求响应平衡间歇性能源带来的系统功率波动。但是,由于调度工作量巨大,电网难以直接调度庞大且分散的负荷资源。因而提出基于多代理系统的负荷调度策略,建立了计及负荷违约的代理需求响应可调度容量上报博弈模型,同时构建了基于信任度的电网调度容量和调度量分配模型。代理根据自身负荷特点,向电网上报可调度容量,电网公司根据代理上报容量和信任度进行调度容量分配,并在实时调度时分配调度量,实现各个代理调度容量以及调度量的合理分配和电网调度费用低、代理收益高的目标。结果表明,该模型能够在计及负荷违约的条件下有效实现负荷需求响应调度容量和调度量的合理分配。     

计及模糊随机不确定性的聚合商调度策略

可中断负荷响应行为中的随机和模糊因素通常同时存在,即统计规律本身包含高阶不确定性,针对高阶不确定性背景下的聚合商调度决策问题,在可中断负荷传统的削减率模糊模型的基础上考虑其随机性,建立模糊随机机会约束规划模型,求解可中断负荷的最优响应容量,并进行相应的风险评估。计及高阶不确定性的模糊随机模型和传统的模糊模型的算例对比结果表明,计及高阶不确定性的决策方法更稳健,能减小调度决策的风险,体现了响应可靠性对决策者利润的影响,可为聚合商的调度提供指导。     

基于非合作博弈的居民负荷分层调度模型

为促进居民用户柔性负荷资源有效参与需求响应,可以利用负荷聚合商来聚合用户负荷资源参与电网调度。通过将居民用户的柔性负荷进行分类,建立电网公司、负荷聚合商和居民用户的分层调度模型。在日前投标环节,构建了以聚合商利润最大化为目标的日前投标博弈模型,利用非合作博弈思想对聚合商在日前投标市场进行分析,并给出了博弈纳什均衡解的存在性证明;在实时调度环节,聚合商以分类柔性负荷各自用电物理特性作为约束条件,以实时调度和日前投标量之间的偏差最小作为目标函数对用户分类柔性负荷进行实时调度,使得在不影响用户舒适度情况下提高聚合商的利润。算例仿真分析结果表明,所建立的分层调度模型可有效实现居民负荷的需求响应,并使得电网公司、负荷聚合商和用户三方均受益。     

考虑灵活性互济的跨区电网灵活性资源优化调度策略

针对电网的分区运行与多类型灵活性资源地区间分布不均衡的特性，提出一种考虑灵活性互济的跨区电网灵活性资源优化调度策略。首先，建立考虑多类型灵活性资源的综合灵活性供给能力模型，同时计及灵活性互济水平建立联络线功率约束模型；其次，建立基于电网间灵活性资源互济机制的多区域电网优化调度模型，将灵活性平衡机理与多种灵活性资源协调运行问题结合起来，引入模糊机会约束描述净负荷不确定性对灵活性供需平衡和电力平衡的影响；最后，以3个互联的IEEE-39节点系统为例对所提出的调度模型进行了验证，结果表明，所提灵活性互济调度模型促进了电网的灵活性供需平衡，有效地降低了系统运行成本和碳排放量，对系统经济安全、低碳环保运行具有积极意义。     

计及模糊机会约束的电-气-热能源枢纽多目标优化调度

为提高系统运行的经济性和环保性,针对风电出力和负荷预测的不确定性,本文在综合能源系统优化调度中引入综合需求响应,以成本和碳排放指标为目标函数建立基于模糊机会约束的多目标优化调度模型,模型由电网、气网、热网和电-气-热能源枢纽构成.将模糊机会约束转化为清晰等价类,并结合分群涡流搜索算法求解,算法在一定程度上克服了局部最优限制,增强了备选解的多样性.通过实际算例仿真验证了所提模型和求解算法的有效性.     

基于社区能源网的电能路由器设计

随着分布式发电及储能设备的广泛应用,基于新能源和互联网技术的能源互联网建设得到快速发展。连接电网、分布式发电设备、储能设备以及负荷的电能路由器的设计,可以满足能源互联的需求,从而实现对负荷用电和分布式电源发电的优化调度管理。提出社区能源网络的基本构成,电能路由器作为其最小终端,控制和调度家庭发用电系统。在分析电能路由器设计需求的基础上,提出基于固态变压器的即插即拔、多输入多输出的电能路由器方案,实现连接家庭发用电系统的新能源出力、储能设备和负荷并进行统一的控制和调度。     

基于全局和局部最优模型的电动汽车充放电优化调度

电动汽车大规模入网将对电网产生重大影响。针对大规模具有动态响应特性的电动汽车充放电问题,提出了全局最优调度和局部最优调度两种模型。通过电动汽车响应的实时电价模型,分别建立含电池损耗成本、连续可微、带线性约束的凸目标函数。全局最优模型需要负载和电动汽车各项信息求解全局总成本最小的调度方案。局部最优调度模型对电动汽车进行分组,以分布式模式最小化滑动窗口内电动汽车组的总成本。通过内点法对两种模型求解表明:局部最优调度方案可以扩展到大型电动汽车群,对电动汽车的动态到达特性具有弹性。相对于全局最优调度模型复杂的求解信息,局部最优调度方案具有更高的实用性和相近的求解结果。     

基于改进人工蜂群算法的配电网多点故障应急抢修优化调度

为提高配电网故障应急抢修调度在电网应急管理的辅助决策作用,建立了综合考虑抢修资源分配、多小组协作、抢修顺序的配电网多点故障应急抢修优化模型。引入多种群协同进化机制对传统人工蜂群算法进行改进,通过多蜂群智能体增强算法解决高维度复杂优化问题的能力。结合改进人工蜂群算法提出了应急抢修优化模型的统一调度方法。PGE69节点算例仿真研究表明,所提方法可在配电网发生多处故障后快速给出应急抢修预案,减少了停电经济损失。     

考虑需求响应不确定性的光伏微电网储能系统优化配置

将分布式光伏以微电网的形式接入配电网运行是应对大规模分布式光伏并网问题的有效手段之一。以含储能装置和需求响应资源的并网型光伏微电网为研究对象,研究考虑价格型需求响应(Demand Response, DR)不确定性的并网型光伏微电网储能系统优化配置方法。首先,同时考虑价格需求弹性曲线和基线负荷不确定性对价格型DR不确定性的影响,建立了价格型DR响应量模糊模型。在此基础上,以用户负荷与光伏出力总差异最小为目标,建立了基于模糊机会约束规划的价格型DR优化运行模型。之后,以价格型DR的优化结果为基础,建立了基于模糊机会约束规划的并网型光伏微电网储能系统优化配置模型。通过对模糊机会约束的清晰等价处理,将模糊机会优化问题转换为确定性优化问题进行求解。最后,通过仿真算例验证了模型的有效性。     

光热-风电联合运行的电力系统经济调度策略研究

针对大规模并网风电出力的随机性、波动性以及反调峰特性给电网调峰和调度带来的影响,采用含储热的光热发电系统与风电联合运行的调度策略。利用光热与风电出力的互补性及储热的可调度性平抑风电出力波动,减小电网负荷峰谷差,降低火电调峰的成本,减少弃风。基于光热电站的运行机理分析,建立光热-风电联合系统的电网调度模型。采用粒子群算法对模型进行求解,实现经济调度的优化。通过仿真算例分析验证调度策略及模型的可行性和合理性。     

基于一致性的微网分布式能量管理调度策略

基于多智能体一致性理论,设计了具有完全分布式特征的微网能量管理调度策略,以解决集中式控制方式通信压力大和无法满足即插即用要求的问题。以可控发电单元和储能单元运行成本最低为目标函数,结合微网功率平衡和发电单元出力的约束条件,建立了分布控制式微网最优经济调度模型。根据多智能体及一致性理论设计了微网的分布式能量管理调度算法,给出了该方法的具体实施步骤。通过在IEEE-14节点微电网系统中的仿真算例,验证了所提出调度策略的正确性和有效性。     

市场环境下区域电网调峰的直调机组网际出力优化配置研究

在中国特高压建设、西电东送的大背景下,低谷调峰已经成为诸多区域电网内多个省(市)电网运行的困难之一。为有效缓解区域电网内多个省级电网的调峰难题,引入竞争的电力市场环境,对网内优质的调峰资源进行优化调用。以区域电网为背景,构建分省低谷调峰交易市场,对市场框架进行设计。在此市场环境中提出了以电网负荷过程平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的网际出力优化配置模型,探索了价格迭代分层优化方案。并针对多种耦合多电网调峰需求方案及统调比例设置方案进行了分析与研究。通过华东直调系统简化算例模拟,可见提出的网际出力优化模型均能够切实高效地解决市场环境下区域电网调峰问题。     

基于不确定二层规划模型的主动配电网故障恢复方法

针对含分布式风力和光伏发电并网的主动配电网故障恢复问题,采用不确定二层规划理论建立计及新能源出力不确定性的主动配电网故障恢复模型。所建立的模型以开关状态改变为上层控制变量,以置信度形式的故障恢复综合满意度指标为上层决策者的目标。以故障恢复后的配电网能量调度方案为下层决策变量,以置信度形式的主动配电网综合运行成本为下层决策者的目标。基于博弈论方法并采取混沌粒子群算法分别设计上层优化和下层优化的求解过程,得到配电网故障恢复方案。最后通过一个算例验证了该方法的正确性和有效性。     

计及新能源随机特性的电网深度调峰多目标策略

在规模化新能源并网消纳趋势下,电网新能源的出力随机特性和系统调峰裕度亟需兼顾研究。首先根据非参数估计理论对新能源出力的随机特性进行处理。其次基于火电调峰机组的深度调峰过程对机组的运行费用进行分析建模。接着构建综合考虑电网深度调峰运行经济性和调峰灵活性的多目标优化调度模型,提出考虑新能源出力随机特性的多目标电网深度调峰运行优化调度策略。最后基于多目标求解方法分别以10台火电机组电力系统和某地区实际电网运行数据进行仿真计算,分析该多目标调度策略的有效性。     

云计算环境下的电力任务节能调度方法研究

随着电力行业数据的持续增长,云环境下电力调度消耗的能量越来越多,加剧了能源危机和环境污染。在电力云平台架构的基础上,提出一种基于云计算的电力任务节能调度算法。将虚拟机分配给具有最优性能功率比的节点进行处理,通过迁移虚拟机实现资源整合。通过仿真将该调度算法与节能虚拟机调度节点算法和改进型最佳拟合递减算法进行比较。仿真结果表明,在不显著降低效率的情况下,该方法可以节能10%以上。该研究为云环境下最优电力调度方法的发展提供了一定的参考和借鉴。