基于ε-松弛的主动配电网有功-无功协调调度求解方法

面对可控资源的调度特性差异与有功-无功的强耦合性,配电网在如何实现众多资源的协调运行及其模型高效求解方面面临诸多挑战。为解决上述问题,文中计及可调资源的多时段运行特性和无功调整能力,提出一种主动配电网有功-无功协调运行与高效求解方法。首先,利用二阶锥松弛与线性化建模技术,将模型转化为二阶锥规划问题。进而基于ε-松弛,将二阶锥采用多面体进行松弛,将模型转换为0-1混合整数线性规划问题。最后,基于IEEE 33节点配电系统验证了该方法可以兼顾模型求解精度和求解效率,在实现风光充分消纳的基础上,达到节能降损、改善电压水平的目的。     

基于自适应粒子群算法的主动配电网日前有功调度

在主动配电网背景下,将可调度分布式发电（distributed generation, DG）、不可调度DG、储能单元和基于可中断负 荷的需求侧响应等多种类型的分布式能源（distributed energy resources, DERs）纳入主动配电网管理调度中,以DERs日前24 h有功出力为优化变量,以一天内配电公司的运行成本最低为目标函数,建立了日前有功调度模型,采用自适应粒子群算法对所提出的模型进行求解。针对改进后的IEEE 33节点配电系统进行了仿真,结果表明对于各类DERs进行综合调度优化不仅能够满足配电网供电质量要求,而且能够有效管理和消纳分布式能源,为配电企业带来最佳的经济效益。     

考虑风电机无功调节能力的配电网有功 / 无功联合调度

针对含风电的配电网运行的研究大多只关注风电机输出的有功功率,而忽略其具有的无功输出能力。通过对双馈风电机组功率极限曲线的详细分析,建立考虑风速随机性的配电网有功/无功联合调度模型,该模型同时考虑调度方案的最优性和鲁棒性,并采用基于极限松弛的方法进行求解。仿真结果表明,所提方法可利用风电机的无功调节能力提高配电网电压稳定裕度,同时减少额外无功设备的投入,且所提方法获得的调度方案具有较高鲁棒性。     

基于半正定规划的交直流主动配电网三相有功无功联合优化

交直流主动配电网作为未来配电网的主要发展形态,实现其有功无功资源的协同优化控制具有重要的研究意义。然而配电网负荷单相接入和分布式发电三相功率不一致,将导致配电网三相不平衡现象越发严重。为了应对交直流主动配电网的三相不平衡问题,提出考虑相间耦合与三相不平衡度限制的三相有功无功联合优化方法。首先,建立考虑相间耦合的原始三相潮流模型并对其进行升维映射;其次,采用半正定松弛方法,推导了交直流主动配电网各子系统的完整三相潮流模型以及序分量形式下的三相电压不平衡度约束;再次,提出以总运行成本最小化为目标函数的交直流主动配电网三相有功无功联合优化模型;最后,采用改进IEEE 33节点、69节点、141节点和1056节点交直流配电网算例分析,验证了该文所提方法的有效性。     

基于有功-无功协调优化的主动配电网过电压预防控制方法

分布式发电接入配电网,可能引起过电压从而限制其并网能力。针对配电网的运行特点,文中提出了采用三相配电网模型的过电压预防控制方法。首先,采用电压对节点注入功率的三相灵敏度,分析了配电网中利用有功—无功协调控制电压的必要性;然后,基于三相模型,提出了综合调度分布式发电(DG)和无功补偿设备的优化模型。最后,采用IEEE 123节点三相标准测试系统的数值仿真表明,文中方法可以满足不对称主动配电网的运行要求,有效提高配电网消纳DG出力的能力。     

基于深度确定性策略梯度的主动配电网有功-无功协调优化调度

为了实现主动配电网(active distribution network, ADN)的有功-无功资源协调控制,提高配电系统供电可靠性及经济性,提出一种基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)的ADN有功-无功协调优化调度策略。首先,在避免电压和潮流越限的情况下,以ADN日运行成本最小为目标,计及可投切电容器组、有载调压变压器、微型燃气轮机和能量储存系统构建ADN有功-无功协调调度模型。其次,将ADN实时调度问题转化成马尔科夫决策过程,并定义系统的状态空间、动作空间及奖励函数。然后,为提升深度确定性策略梯度的离线训练速度和奖励回报,在算法中加入优先经验回放(priority experience replay, PER)机制,并搭建了基于优先经验回放机制的深度确定性策略梯度(PER-DDPG)ADN在线调度框架。最后,在修改的IEEE-34节点配电系统上进行仿真,算例结果表明,PER-DDPG方法通过高效的经验学习,能够为ADN提供安全、经济的调度策略。     

考虑多种主动管理措施的配电网有功-无功协调优化

为降低含高渗透率分布式光伏配电网的运营成本,促进光伏消纳和提高配电网运行效率,建立了基于混合整数二阶锥规划(MISOCP)的配电网有功-无功协调优化模型。该模型以日内综合运行成本最小为目标,并考虑网络重构、可控光伏和有载调压变压器等配电网主动管理措施。采用Benders分解法将MISOCP模型分解为仅含连续变量的SOCP子问题和0-1整数线性规划主问题,松弛子问题中的DistFlow方程以确保子问题可行,主、子问题通过Benders割耦合,交替求解以提高计算效率。最后通过改进的IEEE 33节点系统验证了所提模型和方法的精确性、快速性和有效性。     

含分布式发电的配电网有功-无功综合优化

为克服配电网中风力发电机和光伏电池出力随机波动、负荷变化带来的电压变动,研究了多种分布式电源接入配网后的电压控制问题。以分布式电源出力随机波动和负荷变化时每个时段的电压偏差和网损最小,以及尽量减少大电网向配电网输送有功为目标函数建立电压控制模型,采用粒子群优化算法对微型燃气轮机和燃料电池等出力稳定的分布式电源进行有功和无功综合优化,在保证电压质量的情况下减少对环境的污染。通过对IEEE33节点系统和一个实际算例系统分别进行仿真计算,结果表明该控制方案能在有效提高配电网电压水平的基础上提高环境效益。     

含风光储联合发电系统的主动配电网无功优化

为了提高风、光能的利用率及降低其出力波动性对配电网的冲击,利用风力与太阳能时间与空间上的互补性及储能装置对功率的平抑作用建立含风光储联合发电系统的主动配电网模型,以无功补偿装置作为优化变量对主动配电网进行多时段动态无功优化,以电压偏差及网络损耗最小为多目标建立优化模型,利用凸松弛技术将优化模型转换为具有凸可行域的二阶锥规划(SOCP)模型。在IEEE33节点配电系统上进行仿真,对含不同类型的分布式电源发电方式的配电网进行无功优化,对比分析其对主动配电网调压降损的作用,并且对风光储联合发电系统的优化策略进行分析,最后验证了二阶锥规划松弛技术的精确性及可靠性。     

分布式光伏发电与主动配电网的协调发展

首先介绍分布式光伏发电的基本概念和特点,并分析了分布式光伏发电接入可能对配电网产生的不利影响,以及传统配电网对分布式光伏发电推广应用的制约;在探讨如何利用主动配电网(active distribution network,ADN)技术解决分布式光伏发电接入问题后,对主动配电网的一些关键技术进行了分析和总结;最后介绍了分布式光伏发电与主动配电网几个典型的应用领域,并强调了二者在政策规划、技术规范和实验示范等方面协调发展的重要性。     

主动配电网多源协同优化调度架构分析及应用设计

风电、光伏等间歇式能源的并网以及储能装置、柔性负荷等可调资源的接入,对主动配电网的优化调度提出了更高的要求。针对主动配电网的运行特征,提出了多源协同优化调度的总体架构和应用框架,研究了多源数据融合、主动配电网快速仿真、多源协同优化调度策略以及多源协同优化调度策略评估等关键技术,设计了计及时间尺度、空间尺度、运行状态的"三维"优化调度目标,提出了配电网—馈线—自治区域的空间维度优化调度策略和长时间—短时间—实时的时间维度优化调度策略,并研究了优化调度策略的评估方法,最后设计了主动配电网多源协同优化调度的应用场景。     

主动配电网电压协调控制

分布式发电的协调控制与管理为主动配电网的主动电压调节提供了更多的技术手段,使得主动配电网的电压协调控制成为可能。分析了分布式发电对于现有配电网电压水平及其控制策略的影响,在此基础上研究并提出了主动配电网的电压分层协调控制体系及其策略。一方面利用馈线电压的精准估算,通过闭环控制逻辑实现单条馈线的电压水平实时控制,并设计了相应的主动配电网电压协调控制器;另一方面借助变电站变压器的分接头调节和电容器投切协调多馈线的电压水平,确保配网的电压质量。针对一个双馈线主动配电网的仿真试验验证了所提控制策略的有效性及实用性。     

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。     

市场条件下考虑网损的电厂有功功率分配

介绍了一种在市场条件下进行电厂有功功率分配的方法,有功功率的分配主要按照各个电厂的上网报价来进行。考虑了各机组发电功率传送到负荷用户所造成的网络损耗,用潮流分析的方法进行网损的分摊,计及各机组分摊的网损来修正原始报价,然后再进行有功分配直至最佳,这种方法增强了发电出力分配的合理性。     

主动配电网协调控制系统设计及应用

分布式电源的不断增多以及电动汽车等多样性负荷的发展,给配电网的运行控制带来了极大挑战。为充分发挥主动配电网的作用,适应智能电网的发展需求,提出一种主动配电网协调控制系统。文中详细阐述了系统总体架构设计、软件架构设计,以及包含特性分析、态势感知、协调控制在内的应用功能设计,通过实现电源、电网、负荷的互动协调控制,充分挖掘配电网中可调可控资源的潜力,在主动配电网安全可靠运行基础上,提升分布式电源的有效消纳以及多样化负荷参与电网调峰的能力。文中设计开发出的主动配电网协调控制系统已应用于常州配电网。     

主动配电网及其关键技术研究

主动配电网作为配电网发展的高级阶段和智能配电网建设的重要环节,采用主动策略能够高效消纳大规模间歇式能源,与大电网形成互补,是实现我国电源结构调整和电力企业可持续发展的关键。探讨主动配电网技术的内涵,在与被动配电网对比分析的基础上,构建了主动配电网整体架构,从运行控制、市场运营和规划设计3个方面分析主动配电网的关键技术,提出了建设主动配电网的发展策略,为我国主动配电网技术的发展和推广提供了参考。     

基于区间不确定性的微网有功—无功联合优化调度

针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源(如风电、光伏等)功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关系模型转换方法,将基于区间不确定性的联合优化模型转换成一般的确定性优化模型,以便于优化问题求解。最后,为验证所提出的微网系统优化调度方法,利用专业优化软件(GAMS)在典型的微网系统算例上进行数值仿真试验,并结合试验结果分析区间不确定水平对微网系统运行成本及各微电源出力的影响。