考虑充电需求空间灵活性的电动汽车运行优化研究综述

随着电动汽车渗透率的升高,电动汽车充电负荷对电网的影响也越来越大。一方面,无序的充电负荷会危害电网运行;另一方面,电动汽车具有移动特性,电动汽车充电需求的空间灵活性又可以提供电网所需的需求侧响应服务。针对道路上行驶车辆的能量管理问题,文章从建模方法和调用手段2个方面着重梳理了电动汽车充电需求空间灵活性的相关研究,并详细介绍了其在大规模电动汽车充电计划规划、车辆充电导航优化、单程式共享车队的优化调度等场景中的应用,最后对电动汽车充电需求空间灵活性的研究方向进行了展望。     

基于内点割平面法的混合整数最优潮流算法

提出了一种采用内点割平面法求解混合整数最优潮流(OPF)的算法。该算法循环执行3个步骤：①求解OPF的可行解并将其线性化；②从线性内点法的最优解中判断基变量；③根据基变量产生混合整数割平面。与单纯形割平面法相比，内点割平面法不仅简单易实现，计算效率高，而且随着问题规模的增加，更能发挥其多项式时间特性的优点。文中还对退化问题的处理以及稀疏技巧的应用进行了深入的讨论。通过对IEEE典型系统的数值仿真计算显示出所提算法对于大型电力系统最优潮流问题的精确求解是非常有效的。     

市内电动汽车快速充电设施的最优规划

针对市内电动汽车快速充电设施的规划问题,提出了一种以快速充电设施建设与运营总费用最小化为目标的优化方法。该方法首先将覆盖待规划区域的地图划分为若干个相等的正方形区块。其次根据划分后各区块的交通流量、土地使用费用,并结合快速充电设施布置候选点、充电站容量费用、快速充电机成本与电动汽车渗透率等参数,建立市内快速充电设施规划的数学模型,模型考虑了充电设施服务半径、所建充电设施的电量与容量要求等约束。最后,以北京市五环内区域为算例进行充电设施规划仿真以及结果分析。     

考虑需求侧管理的输电网扩展规划方法研究

随着用电负荷的增长和输电走廊的日趋紧张,需求侧管理已成为减小或延缓电源和电网投资的重要手段。首先通过持续负荷曲线分析了需求侧管理对高峰负荷功率的影响,提出了在输电网扩展规划中对需求侧管理的建模方法,然后提出了考虑需求侧管理和投资成本约束的输电网扩展规划数学模型。该模型为混合整数线性规划模型,采用优化软件求解。通过算例分析了需求侧管理对电网规划方案的影响,验证了采用需求侧管理对降低输电网扩展规划投资的有效性。     

基于混沌免疫混合算法的多目标无功优化

针对目前评价多目标函数解的不足,提出了将多目标函数各个解映射成多维空间中不同的点,利用这些点与理想点之间的欧氏距离来衡量各个解的优劣;同时针对无功优化、混沌优化算法和免疫算法的特点,提出了在采用免疫算法进行无功优化的记忆抗体群中,运用混沌优化方法和免疫算法的交叉和变异等操作对无功优化的连续变量和离散变量进行交替优化求解,并将它们运用于以降低有功损耗,提高电压稳定裕度及减小电压偏移为目标的无功优化中;通过 IEEE-30和IEEE-118节点算例系统验证了混合算法及最优解评价方法的正确性和可行性。     

大规模电动汽车充放电优化控制及容量效益分析

建立了电动汽车充放电两阶段优化模型,并采用整数规划方法求解,以获取通过优化控制降低的峰荷量及车辆到电网(V2G)的放电量。考虑电动汽车起始充电时间、起始荷电状态的随机分布,采用拉丁超立方抽样方法进行抽样,以有效减小计算规模。以中国2020年和2030年电动汽车充电负荷为例,对电动汽车可控比例不同情景下的有序充电优化、V2G优化问题进行了仿真计算,并对成本效益进行了分析。考虑到未来参数的不确定性,对成本效益相关参数进行了灵敏度分析。分析结果表明,所提出的两阶段充放电优化控制模型能有效降低峰荷并平滑负荷曲线。同时可知,装机成本和电池寿命损耗成本的变化将对V2G的效益产生较大的影响,上网电价的变化则对V2G效益的影响较小。     

用户侧电力碳排放强度的评估原则与模型

针对电力碳足迹评估问题,借鉴生命周期环境影响的评价思路,提出基于潮流追踪理论的用户侧电力碳排放强度评估模型.模型追溯负荷有功源头,计入传输损耗,按电力来源属性评估其清洁程度,使碳排放分析覆盖电力系统运行的各主要环节,而电力设施建设和燃料供应过程不包含在内.评估结果反映了电力消费的间接环境影响,有利于用户了解并管理其碳足迹,可为用户所应承担的碳排放责任及成本提供合理依据,并有利于提高用户响应清洁能源消纳的积极性.仿真算例验证了上述模型的正确性和有效性.     

电力备用市场的竞价模型

当前对备用市场的研究大多基于备用容量为给定的这一个前提，其核心是求解如何以最小的费用去购买这个预定的容量，文中提出弹性备用需求的概念，即在备用竞价过程中，通过对备用购买成本和系统可靠性效益的分析，同时确定发电系统的最优备用容量及中标的发电厂商，结合可靠性评估，文中对备用市场最优容量需求和竞价出清模型进行了深入的探讨，给出了基于Pool结构的备用市场竞价模型，文中采用启发式算法求解，简便实用，实际系统的数字仿真结果证明所提模型对于备用市场的竞价是有效的。     

电动汽车与电网互动的关键问题分析与展望

电动汽车与电网互动可以实现削峰填谷、参与调频、提供备用等作用,对于电网的安全经济运行和提高新能源发电消纳能力具有重要意义。围绕电动汽车与电网互动的调控技术、市场机制和基础设施这3方面的关键问题进行分析。首先,对电动汽车与电网互动的层次与目标进行了梳理;其次,对电动汽车与电网互动的集中式控制、分布式控制、分层控制策略进行了分析;再次,对电动汽车与电网互动的成本-效益、商业模式与市场机制的研究进行了总结并提出了建议;进一步讨论了电动汽车与电网互动的设施与通信技术标准的发展现状;最后,对电动汽车与电网互动的研究和应用进行了展望。     

考虑网损的配电节点电价模型及迭代计算方法

在分布式电源装机容量快速增长的背景下，建立本地电力市场可促进分布式机组出力的消纳和配电网的优化运行。文章提出了适用于本地市场竞价出清的配电节点电价（distribution locational marginal pricing，DLMP）模型，将其分解为有功价格分量、无功价格分量、网损价格分量、电压支撑价格分量以及阻塞价格分量，可量化各分量对节点电价的贡献。同时采用迭代算法对该模型进行求解，通过市场出清模型与交流潮流的迭代计算克服线性化节点电价模型对预设网损因子的依赖。通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析，验证了所提模型的有效性和所提算法的准确性。