协同粒子群算法在电力市场ACE仿真中的应用

将协同粒子群算法应用到智能代理报价中,通过电力市场仿真试验,对协同粒子群算法在仿真中的代理过程进行了分析;通过不同的成本变化和供需水平变化试验,分析了协同粒子群算法在代理报价中对成本因素和供需水平因素的响应水平;与Q-learning算法代理结果进行了比较,结果表明,协同粒子群算法应用到基于代理的计算经济学电力市场仿真中是可行的。

基于双层优化理论的交直流配电网调度研究

交直流配电网可更好地接纳可再生能源、柔性负荷、储能装置等分布式电源,是未来配电网的发展方向。它包含配电网调度部门、区域内发电投资方和区域内供电用户(储能、微型燃气轮机等)等不同利益主体,需要协调各方利益,以保证交直流配电网的经济运行。基于上述背景,文章提出了交直流配电网双层优化调度策略。上层优化计及区域调度成本及交换功率约束,以全网网损(包含柔性直流装置)最低为目标函数,通过柔性直流装置实现了全网的潮流分配;下层优化计及上层优化的区域交换功率约束,以区域调度成本最小为优化目标,实现区域内分布式发电的优化调度。通过上下两层优化,实现了交直流配电网多方主体利益平衡。最后通过仿真算例验证了交直流配电网双层优化调度策略的正确性。

现代电网防灾措施的构想

在电力市场环境下,电力体制改革给电网安全稳定带来了深刻的影响。为确保电网的安全稳定运行,一方面需要进一步加强电力市场的运营系统,完善市场规则,保证公平、公正、公开、有效竞争,确保电网的安全稳定运行;另一方面要加强大电网的安全防御体系基础性的研究,提高大电网的安全稳定运行水平。从电力市场运营的角度和电力系统物理特性的角度阐述了现代电网的安全稳定。

基于主动配电网的城市能源互联网体系架构及其关键技术

从能源供给和能源消费、能源输送载体、多源大数据以及协同优化调控等几个方面详细阐述城市能源互联网的应用框架模型,深入分析基于主动配电网的能源生产消费一体化、多源协同优化调度和分布式分层智能调控管理,探讨未来城市能源互联网的运营模式。针对未来城市能源互联网的建设内容、建设模式和前景规划设计城市能源互联网的应用场景,并根据实际能源互联网示范介绍当前的能源互联网发展现状。

城市能源互联网功能体系及应用方案设计

北京延庆地区拥有全国最大的微电网群和丰富的可再生能源。依托北京延庆智能电网创新示范区建设工程,分析了延庆地区的新能源基础条件和特征,从能源供给/消费形式、承载能源输送的主要载体、管理决策与公共服务等几个方面阐述了示范区建设内容,构建了能源互联网的应用框架模型,详细阐述了支持广域潮流流动的交直流主动配电网、分层分区的分布式智能调控管理和开放的公共服务模式,探讨了未来的管理和商业模式的探索方法和途径。

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。

基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度动态优化调度

为应对接入主动配电网中间歇性分布式电源出力不确定,解决其预测精度随时间尺度增长而下降,造成预测不准确的问题,提出基于模型预测控制的多时间尺度主动配电网多源协调优化调度策略,精细化协调控制和管理主动配电网中的分布式电源、储能及柔性负荷,以期实现间歇性分布式电源的最大化消纳。以长时间尺度的最优潮流有功出力值为基准,短时间尺度基于模型预测控制,采用多步动态滚动优化,求解有功出力增量,使得有功出力控制过程更加平滑。通过仿真分析,证明了所提动态优化调度策略的可行性和有效性。

基于一致性算法的主动配电网分布式优化调度

针对主动配电网区域自治优化调度中存在的计算与通信量大、难以实现整体优化、不能适应拓扑变化等问题,提出一种基于一致性理论的分布式优化调度方法。该方法通过自治节点与相邻分布式电源节点信息的交换,采用一致性算法进行迭代计算,使各分布式电源的增量成本一致趋同,实现自治区域发电成本的优化。该文通过设置一致性算法节点权重系数,提高收敛速度,减小系统波动;通过本地相邻可控分布式电源的信息交互,更新自治节点参数,数据通信量减少,能够很好地应对主动配电网拓扑结构的变化。仿真结果验证了方法的有效性与可行性。

融合需求侧虚拟储能系统的冷热电联供楼宇微网优化调度方法

提出一种融合需求侧虚拟储能系统的冷热电联供楼宇微网优化调度方法。首先基于楼宇蓄热特性,构建了一种虚拟储能系统模型。进而,将虚拟储能系统集成到楼宇微网优化调度模型中,通过在温度舒适度范围内对楼宇室温进行优化调节,实现对楼宇虚拟储能系统的充放电管理。最后以夏季制冷场景为例,对两种典型楼宇微网算例进行经济优化调度分析。结果表明,所提融合需求侧虚拟储能系统的冷热电联供楼宇微网优化调度方法可以在保证温度舒适度的前提下充分发掘楼宇参与微网经济优化运行的虚拟储能潜力,可在一定程度上降低微网运行成本。

基于MAS的主动配电网多源协调优化调度

为实现主动配电网(ADN)中大量间歇式可再生能源的充分消纳以及储能装置、柔性负荷等可调资源的有效利用,提出了适用于主动配电网的储能实时优化调度模型和考虑用户与电网互动特性的柔性负荷模型;在此基础上,构建了一种基于多代理系统(MAS)的主动配电网三层多源协调优化调度架构,提出了区域自治协调优化调度策略,以支持主动配电网中多种可调设备的联合优化调度;最后,采用JADE开发平台搭建了多代理系统仿真环境,通过算例系统,验证了所提出的实时优化调度策略的有效性。

基于态势联动的主动配电网多源优化调度框架

分布式电源、储能、电动汽车规模化接入配电网,以及电力电子装置的广泛使用,对配电网的调度运行带来了巨大的挑战。针对主动配电网中新元素运行的不确定性,设计了主动配电网态势感知框架,实现对主动配电网实时运行状态及未来运行趋势的全面掌控;分析了主动配电网态势感知与优化调度的联动机理,为主动配电网多源协同优化调度提供数据和模式的支撑;基于态势感知生成了优化调度周期内的多运行场景,提出了基于多场景的主动配电网优化调度框架,并指出了实现主动配电网多源优化调度需突破的关键技术,包括连续时序运行场景集生成技术、典型场景调度策略库生成与维护技术、自适应目标优化调度技术等,以保障主动配电网的安全、可靠、高效运行。

电力电量平衡评价指标体系及其综合评估方法研究

基于关键业绩指标分析法构建了以充裕性、供电有序性、节能环保性、经济性为关键指标的电力电量平衡评价指标体系。采用主客观结合的层次分析?熵权组合法作为评价指标权重的计算方法,基于逼近理想点排序法对电力电量平衡方案进行综合评估。通过对实际算例进行分析,验证了该评估体系和综合评估方法的有效性和正确性。

基于云计算的电网培训仿真系统架构及关键技术

为解决现有电网培训仿真系统存在的计算效率低,存储能力有限,仿真分析的可靠性、真实性和并发性不足,以及多级联合仿真的模型与实时数据不匹配等问题,提出了基于云计算的电网调控一体化培训仿真概念,设计了电网培训仿真系统总体架构,利用云计算平台的虚拟化、并行计算、统一资源池管理等技术,通过服务总线为仿真支撑层、仿真应用层和仿真展示层提供基础支撑;研究了电网培训仿真系统中的虚拟资源池管理、仿真建模以及并行计算等关键技术,包括基于云计算的虚拟资源池管理模式,全网统一模型和仿真按需建模的设计方法,基于多智能体的并行仿真框架和基于云计算平台的并行仿真分析思路。最后介绍了基于云计算的电网培训仿真系统应用场景。

电能调频和运行备用同时优化的数学模型与结算价格分析

尽管电能、调频和运行备用属于不同的市场,但它们均是由发电机组或者参与需求响应的用电负荷提供的,由于其中部分提供者可以同时提供多种服务,因而对其进行联合优化的方法无疑优于采用电能、调频和运行备用按次序优化的方法。文中在对美国典型电力市场运行规则进行分析的基础上,给出了电能、调频和运行备用同时优化时的数学模型,推导出调频和各种运行备用结算价格的结算方法,分析了容量约束绑定情况下机会费用的计算公式,讨论了需求曲线的确定原则,分析了需求曲线对结算价格的影响。通过分析可以看出,采用电能、调频和运行备用同时联合优化的方法可以获得更好的优化效果。

新能源发电项目多维度后评价方法体系研究

为了客观科学地评价新能源发电项目的性能和效益,建立了将"宏观层面"的综合评价方法与"微观层面"的基本评价方法相结合的"多维度评价方法体系"。在宏观层面上,确立技术性能、经济效益、社会影响三个评价维度,分别采用灰色关联度分析法、数据包络/保证域法、成功度模糊综合评判法进行综合评价。在三个维度评价结果的基础上,采用雷达图法评价项目的总体效果。在微观层面上,针对重要指标评价维度选择对比分析法、比率分析法、因素替换法、曲线拟合法等基本评价方法进行深入分析评价。通过算例验证了所提评价方法体系的实用性和有效性。

基于CEP引擎的配电网运行监控信号大数据ETL方法

电力系统规模在不断扩大,配电网电气设备数量急剧增长且趋于精细化。大量且散乱的运行监控数据使得主动配电网各应用无法快速有效地提取有用信息以形成决策支持。本文利用复杂事件处理(CEP)引擎作为运行监控信号处理核心,通过Apriori机器学习算法定义和完善规则库,通过核心算法库对信号数据流进行规范化处理。整体采用ETL(Extract-Transform-Load)框架,将主动配电网中分散、零乱、标准不统一的信号数据整合、清洗后加载到数据仓库,并以多种数据接口输出至不同介质,供不同应用调用。基于CEP引擎的大数据ETL方法,可对运行监控信号进行快速、精确、有效的规范化处理,实现多数据源集成与输出,为主动配电网设备仿真、故障分析、状态估计等多种重要应用提供数据准备。

应用改进序分量法的主动配电网不平衡潮流计算

为适应主动配电网快速仿真计算的要求,提出一种基于序分量法的三相不平衡潮流的并行计算方法。该方法首先基于补偿法建立主动配电网中各元件序分量模型:针对各种分布式电源(distributed generation,DG),分别建立PQ、PV不同类型节点的序分量模型;针对非全相线路,提出基于虚拟线路法的一体化序分量建模方法,简化了对非全相线路的处理;针对不平衡负荷,计及了其在实际配网中类型和接线方式,推导其序分量模型,提高了计算的精确性。然后将不平衡配网分解为无耦合关系的正、负、零3个序分量网络和补偿注入元,3个序网络采用并行计算,从而降低了计算规模,节省了存储空间,大大提高了计算速度。最后通过算例验证该算法的准确性和快速性。

电力市场仿真系统的开发及应用

建立了电力市场模型,应用智能代理模拟市场成员竞价,通过仿真方式研究电力市场交易,仿真的过程和结果通过WebGIS方式展示,并对仿真结果进行了分析评估,应用该仿真系统进行了中长期交易模拟实验,结果表明,该系统可以在一定程度上还原市场交易的实际情况。

配电系统短期可靠性评估方案

现有配电系统可靠性评估大多基于长期历史数据的平均可靠性,缺少对配电系统短期可靠性快速评估的模型及方法。针对配电网具体元件特点及短期内元件状态,提出一种配电系统短期可靠性评估方案,分别由基于失负荷的配电系统短期可靠性指标,基于改进条件相依的元件短期停运率模型以及基于前推故障扩散算法的配电系统短期可靠性评估分析方法。通过仿真分析,说明所定义的短期可靠性指标的实用性以及评估算法的有效性,为配电系统的短期现场运行提供理论基础与调度指导。

基于D-S理论的主动配电网不确定性潮流及运行风险分析

基于D-S理论建立联合可能性—概率性的不确定性潮流求解方法,针对主动配电网中各类分布式电源及负荷特性,对呈现概率性及可能性分布的输入变量分类建模,并分别选用无迹变换(UT)算法和α-截集算法求解。讨论不确定性潮流结果的越限情况,结合停电损失建立运行风险分析体系。通过改进的IEEE 33节点系统算例,分别在三相平衡和三相不平衡情况下验证不确定性潮流联合求解方法的正确性和算法的时效性,得出风险节点及支路,实现主动配电网的风险感知。