主动配电网中储能和需求侧响应的联合优化规划

提出一种含分布式电源的配电网中储能系统和需求侧可中断负荷响应相互配合的优化规划模型,用于传统被动配电网向主动配电网的过渡。在规划决策方面,以全社会综合经济效益最大化为目标,考虑储能系统投资和运行维护的成本、可中断负荷响应的补偿费用、储能系统低储高放套利、节约电能损耗收益和削峰收益,建立数学模型。在运行策略方面,用启发式方法制定储能系统的充放电策略和可中断负荷的中断响应策略,配合规划决策。采用嵌入启发式方法的遗传算法求解规划模型。算例分析结果证明了联合优化规划模型的有效性,与储能系统和需求侧可中断负荷响应分阶段单独规划相比具有更高的经济效益,分别将所提出的储能系统充放电策略和可中断负荷中断响应策略与按现有方法制定的策略进行对比,说明了所提策略的优越性。

考虑实际运行的配电网电池储能系统的优化配置研究

储能具有削峰填谷、改善电压质量等作用,在配电网中具有极其重要的地位。研究制定蓄电池储能系统运行策略,并用其指导配电网中储能配置问题。以综合经济效益最大为上层规划目标函数,储能配置容量为控制变量,考虑了储能投资成本、运行维护成本、节约电能损耗收入和储能低储高放套利收入等因素。采用启发式数学方法,以分布式电源出力与电网负荷叠加后的等效负荷曲线为基础,根据一定指标提出一种考虑分时电价的蓄电池储能系统充放电策略,并作为下层规划部分,建立二层规划模型。利用嵌入启发式方法的遗传算法对该模型进行求解。用修改的IEEE33节点系统进行分析,验证了所建模型的有效性,并将提出的储能充放电策略与现有的典型充放电策略对比,说明了所提策略的优越性。

含分布式电源的配电网中电池储能系统运行策略

针对配电网中因分布式电源(DG)的接入和负荷变化而引起的供需平衡问题,提出一种同时考虑DG和分时电价的蓄电池储能系统(BESS)充放电策略。第一步以降低能耗的收益与BESS套利之和最大为目标,以BESS各时段充放电功率为控制变量,以节点电压和充放电功率等为约束条件,在假设电池容量足够大的理想情况下建立划分充放电时段的数学模型;第二步以确定了充放电状态的各时段BESS功率为控制变量,并在第一步数学模型的基础上考虑荷电状态等约束,确定充放电功率的大小,并进一步划分充电、空闲和放电时段。修改的IEEE 33节点系统验证了所提策略的有效性。

基于最优分割法的含DG配电网动态无功优化

为解决有载调压变压器分接头(on-load tap changer,OLTC)、电容器组和分布式电源(distributed generation,DG)的协调优化问题,提出一种配电网动态无功优化方法。该方法采用最优分割法分别对OLTC和电容器组的静态最优投切序列进行有序聚类,在满足最大动作次数约束的前提下实现控制设备在时间上的解耦。分析了常见DG无功出力极限的影响因素,考虑OLTC、电容器组和DG在电压无功调节中的控制能力,提出三者的协调优化方法。由于OLTC的档位调节直接影响整个线路的电压无功分布,首先根据各时刻的静态优化结果和最优分割法确定OLTC的动作时刻及档位;然后,采用最优分割法确定电容器组的动作时刻,并将电容器组的投切容量和DG无功出力联合优化,得到最终的控制方案。最后,通过某实际电网算例验证了所提方法的合理性和有效性。

基于负荷分布匹配与熵权法的配电网无功优化

提出一种基于负荷分布匹配与熵权法的配电网无功优化方法。首先,分析了配电网无功优化控制方案与负荷分布的关系,提出基于拉依达准则的负荷分布匹配方法,从历史数据库中选出若干个与待优化时刻近似的负荷分布,并将其对应的历史控制方案确定为无功优化的备选方案;然后,提出基于熵权法的多属性决策方法,对多个备选方案进行分析评价,确定无功优化各评价指标的客观权重,将多属性决策问题转化为单属性决策问题,进而对各个备选方案进行评价和排序,从中选择出最优无功控制方案。最后,通过多个算例验证了所提方法的有效性和优越性。

基于电气距离矩阵特征根分析的主动配电网电压控制分区方法

针对现有电压控制分区方法在确定分区数方面的不足,提出一种基于电气距离矩阵特征根分析的分区方法,并将其应用到主动配电网的电压控制分区中,该方法能通过分析电气距离矩阵的特征根确定最佳分区数。首先,使用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算,得到电压/无功灵敏度矩阵,对其进行处理得到增广的电压/无功灵敏度矩阵;然后根据增广电压/无功灵敏度矩阵定义电气距离,得到电气距离矩阵;接着建立描述电气距离矩阵特征根序列的一个指标作为判断依据来确定较大特征根个数,该个数即为分区数;最后,采用基于Ward距离的凝聚层次聚类算法对电气距离矩阵进行聚类,得出分区结果。通过算例分析,验证了所提方法的有效性和合理性。