利用前景理论博弈的需求响应市场研究

需求侧柔性资源的研究大多集中在价格型需求响应项目上,而储能系统在推广过程中也面临困难。因此,提出一个可行的参与可靠性需求响应计划的过程,并提出了非合作博弈模型来减轻不确定性。同时,提出基于前景理论的主观决策以反映不确定性对激励计划参与的影响。该模型可以使储能系统通过剩余电力交易来缓解参与市场化需求响应时的不确定性,并提高参与者的盈利能力。小型储能系统的平均效益成本比为0.78,最高可达1.08。

基于Multi-Agent的城市配电网35kV电源故障恢复策略的研究

城市35 kV中低压配电网区域内的负荷一般以政府机构、商业、居民为主,具有负荷密集、结构复杂的特点,一旦因自然或人为原因造成永久性故障将引发严重后果,通过转移负荷恢复供电可行性较高。针对城市35 kV中低压配电网的大面积失电时转移负荷的特点,结合Multi-Agent算法,分析了负荷转移的数学模型及Multi-Agent系统框架结构,并建立了中心协调Agent、35 kV变电站Agent以及10 kV配电站Agent,整个系统及逻辑构架合理可基本实现负荷转移功能。

基于关联度的居民用电量负荷协调预测及分析

为了提高对居民用电量负荷的预测能力.构建了一种以信息再修正的方法来实现对负荷协调预测的模型。该模型先评价预测年中的已知数据,以这些数据协调预测年的各级负荷预测结果.再以协调处理之前与之后的负荷差作为关联度计算的初始参考数列.计算得到新的可信度,最后利用协调模型计算出协调结果。以2013年~2017年间某市的用电量为例,预测可信度均在50%以上,具有很好的稳定性.相较现有方法,本文方法对不同层级用电量的预测具有更高的精度,表明本文方法使数据得到了更充分的利用,由此提升了预测精度:本研究有助于提高居民用电量负荷预测精度,对用电量的分配具有实际指导价值。

基于模糊聚类的电力用电负荷用户识别分析

为了提高电力用电负荷用户的精细化管理,提出了一种基于模糊聚类的电力用电负荷用户识别分析方法。分析了某区域用户的工业负荷变化规律,研究了电力数据与天气之间的改变及其日负荷特征曲线,同时引入模糊聚类分析方法,对上述工业负荷的用电特征进行了判断。选择某区域的工业负荷用户进行研究,对用户进行负荷曲线计算。并通过实验测试来验证本文方法的可行性,以此作为供电公司对用电数据进行精细管理的参考依据。

基于逻辑事故链风险评估的复杂网络关键线路识别

复杂电力系统关键线路识别对连锁故障预防至关重要。在分析目前复杂网络关键线路识别方法不足的基础上,提出基于事故链风险评估的复杂网络关键线路识别方法。首先,对主潮流路径进行逻辑变换,建立电力系统大停电的事故链模型,可快速获得较为全面的事故链集;然后,引入马尔可夫链和自组织临界理论,求取事故链的发生概率和事故链风险指标;最后,基于线路所处事故链的位置及风险值,定义线路关键程度指标,以该指标进行关键线路识别,准确度较高。以New England-10机39节点系统为例进行仿真计算,验证本文所提关键线路识别方法的正确性和有效性。

基于粗糙集和BP神经网络算法的配电网断电故障排除方法

针对当前配电网中故障排除准确度不高,故障排除速度慢等问题,提出一种基于粗糙集和BP神经网络算法的配电网断电故障排除方法。通过建立基于层次分类的多层神经网络,确定配电网断电故障诊断排除过程,同时,以C/S架构为基础,以数据库为核心,针对系统框架,分析系统易出现的故障及解决的关键技术,确定配电网中故障排除系统设计方案。实验结果表明,所提方法设计的系统能够准确对配电网断电故障进行定位诊断排除,并且耗时较短,保证了故障排除的及时性,确保了配电网的可靠性运行。

新型负荷及分布式电源接入配网承载能力综合评估

随着新型负荷(电采暖和电动汽车)和分布式电源逐步接入配电网,如何评价现有电网对新型负荷和高比例分布式电源接入的适应性是电网目前重点工作之一。为此,文中提出一种含新型负荷及高比例分布式电源的配电网承载能力综合评估方法。该方法根据新型负荷及分布式电源的特性,选取合适的评价指标,建立新型配电网承载能力综合评估的指标体系;用基于变权理论的多层次模糊综合评价算法计算指标权重;以某城市一条配电线路为例,对新型负荷和高比例分布式电源接入后的配电网进行了综合评估;基于该区域评价指标的计算结果,分析出典型区域网架的薄弱环节,为后续规划工程提供依据。

基于粒子克隆遗传算法的配电网优化重构

配电网重构是配电网系统自动化和优化的重要方面,针对基于遗传算法(GA)的配电网重构中大量使用二进制码导致的不可行解问题,文中提出了一种以环路为基因、环路中各开关状态为基因值的序列编码方法。为了减缓克隆遗传算法(CGA)后期的收敛速度问题,文中还提出了一种新的粒子克隆遗传算法(PCGA),并且建立了粒子群算法(PSO)变异算子,PCGA避免了PSO的早熟收敛和CGA的盲目性问题,仅根据粒子历史记录和种群记录确保了进化方向和范围,可以用较少的代数和更短的搜索时间获得全局最优解。最后运用IEEE-33和IEEE-69实例进行模拟,结果表明,所提出的PCGA与CGA和克隆遗传模拟退火算法(CGSA)相比,PCGA能明显缩短计算时间并且提高搜索效率。

主动式配电网电源分区布点规划关键技术研究

主动式配电网电源分区布点后网损较大,节点电压稳定性差。鉴于电力系统的现实需求,提出基于遗传算法的主动式配电网电源分区布点规划方法。综合考量网损、网络节点电压的总偏差和投资成本、潮流等关键技术,根据网损最小、投资成本最低、电压稳定性最强原则,建立目标函数,将潮流方程、线路传输功率、节点电压、接入分布式电源的总容量、反向潮流等作为目标函数的约束条件,引入遗传算法对目标函数进行求解,通过搜索寻优的方式找到主动式配电网电源分区布点规划的最佳方案。实验结果证明,与文献方法相比,布点规划技术的网损与规划费用均较低,负荷节点电压较高,增强了节点电压稳定性,综合规划效果好。

基于鲁棒优化的配网重构二阶锥规划模型

基于鲁棒优化,提出一种配网重构模型及其求解方法,有望解决不确定性电源接入后,可能带来的变压器过载、电压质量不合格等问题。首先,建立配网重构二次规划模型,利用二阶锥转化,形成混合整数凸规划模型,在得到全局最优解的同时,保证高效求解;然后,为消除新能源不确定性产生的不利影响,采用鲁棒优化方法,建立鲁棒对等模型,利用显式极大值法,将不确定性模型转变为确定性模型。IEEE 33和PG&E 69节点配电系统仿真结果表明:所提方法可行有效,可有效消除不确定性带来的系统安全问题,并保证重构决策100%安全收敛。

基于多目标的多阶段主动配电网规划方法分析

传统主动配电网规划方法未考虑到间歇性分布电源可信性出力,且配电网负荷分配不合理,导致规划效果并不理想。提出一种基于多目标的多阶段主动配电网规划方法,在常规负荷预测的基础上组建接入主动配电网的风、光等间歇性分布电源可信出力模型,全面考虑需求侧响应对负荷预测结果的影响,构建配电网负荷预测模型;通过负荷预测结果,构建基于多目标的多阶段主动配电网规划模型;基于粒子群算法,在模型优化的过程中引入快速支配策略、精英保留策略等,对节点配电系统进行计算,设计不同负荷水平下的电源最佳规划方案。仿真实验结果表明,所提方法能够有效减少规划费用,提升规划效果。

某市10kV电网线路规划设计及其改造工程估算

在分析10 kV电网规划技术原则的基础上,设计了电站规划方案以及线路规划。10 kV电网应满足电动汽车充电桩接入的需求,城市老旧小区回收改造工程应按照《国家电网公司低压配电网工程典型设计》中的规定执行。配电变压器应根据负荷分布情况尽可能布置在负荷中心,根据现状及预测负荷情况优化配变容量,缩短低压供电半径。2019~2020年间,新建低压架空线路389.38 km,低压电缆线路3.5 km;无改造工程。区配电网规划设计应符合《高质量配电网规划关键技术咨询》成果要求,还应符合国家、行业及国网公司现行有关标准的规定。该设计对其它电网线路规划提供技术指导,对整个某市电网的设计起到重要的作用。

基于改进核极限学习机的短期负荷预测全网模型设计

为了更好地实现对电力系统子网负荷的快速、准确预测,设计了一种通过优化核极限学习机实现的预测模型,同时建立了Cholesky分解的核极限学习机以及短期负荷预测模型。分析了隐含层中的神经元个数引起的模型泛化性差异性,发现在神经元数量为25个时误差达到最低。结果表明,按照聚类方式获得的改进Kernel极限学习机(KELM)模型表现出更强拟合性能。采用聚类方式的组合预测模型具备可靠性,通过聚类方法选取最佳训练样本能够显著降低模型预测误差。改进KELM模型总共进行了5次聚类,改进KELM方法计算短期负荷准确率均在97%以上,满足设计要求。该研究为后续的全网负荷预测起到一定的理论支撑作用。

基于大数据的配电网最优规划模型设计

目前的配电网规划模型存在可靠性低、配电延时长等问题,不能够满足用户需求,对此设计了基于大数据的配电网最优规划模型。通过划分配电网电压的等级,确定接线方式,构建数据规划模型,在大数据背景下,通过计算故障率对模型进行可靠性评估,设置循环变量,选取配电网最优规划模型。实验结果表明,本文所设计的配电网最优规划模型的可靠性高、配电延时短、能够满足用户的用电需求,并且所设计的基于大数据的配电网最优规划模型可行性高,具有一定的实用性。

基于改进SOM聚类模型的配电网短期负荷用电行为分析

建立贝叶斯正则化的SOM聚类模型对配电网短期负荷用电行为分析,并利用UCI数据集对其有效性进行了验证,对电网运行过程的实际负荷进行了测试。从宁夏某电网采集负荷样本进行验证,测试结果表明,权重值超过0.6,编号10对应的峰时耗电率对于不同日负荷走势相似性具有显著影响。根据这5项负荷特性指标便可以获得具有较高准确率的一日负荷曲线变化曲线并精确反映出特定点的信息。以SOM神经网络总共进行了5次聚类,虽然每次聚类激活神经元存在差异,但都采用相同的分类过程,最终形成了平均准确率测试结果。

考虑风光无功调节的配电网分布式电源双层规划

分布式电源(distributed generation, DG)作为配电网运行优化中关键一环,其合理的调控策略可以有效提高新能源渗透,减少电压波动,并降低网络损耗,因此在规摘要划阶段,应充分考虑DG无功出力,最大限度发挥DG互补能力。本文建立了以经济性和稳定性为目标的含DG控制模型的双层配电网规划模型,在上层中以最小年综合费用为目标对DG位置容量进行决策,下层计算电压偏差最小化时的DG控制策略,使用粒子群算法对该模型进行分层求解,求得年费用和电压波动最优的DG安装位置和容量,并在IEEE 33节点算例中验证了该模型能够有效提高源网协同控制能力,发挥DG调节作用。

基于停电损失评价的固原市配网投资效益研究

提出了基于停电损失评价的固原市配网投资效益评估方法。分别从源、荷视角详述了配网经济效益评估指标;并基于自适应神经模糊推理系统处理固原市用户调研数据,建立了居民用电、商业用电、工业用电停电损失模型;评估了基于停电损失的固原市配网投资效益;通过算例分析,得出了系统运营5个月后可收回成套自动开关的安装成本的结论。

新型电力系统下考虑风电消纳的共享储能定价模型研究

风电场使用储能不仅可以更好地跟踪出力曲线,还可减少弃风。针对储能投资成本高、回报周期长等问题,设计了可供风电场使用的共享储能运营商。首先,建立一种以共享储能运营商为领导者、风电场为跟从者的主从博弈共享储能定价模型;其次,利用Gurobi求解器与粒子群优化算法相结合求解,得到运营商对不同风电场的最优定价与各自运行策略;最后通过分析对比求解结果,得出结论,定价模型合理有效,共享储能运营商将针对不同风电场制定不同价格曲线,可以使双方受益得到均衡、并减小风电场的上网功率偏差,具有较高的应用价值。

适应我国可再生能源发展的西部电网模式构想和关键技术

可再生能源的开发推动世界各国对电网进行升级改造,但我国西部电网无法有效接纳大规模可再生能源,为此提出以直流输电网为骨架的新一代西部电网构想。通过梳理世界发达国家在可再生能源接入下电网研究和工程现状及趋势,分析我国西部可再生能源与现有电网之间的矛盾,并阐述在不同输电需求下未来我国西部电网可能出现的模式,讨论推动电网发展的新材料、新技术、新设备。总结得出未来我国西部电网可能是以直流电网为主干,具有清洁化、电力电子化、智能化和市场化特征的新一代电网。

基于全局优化和多主体博弈的微网日前电热联合经济调度

针对含可再生能源的微网日前电热联合调度问题,开展了考虑全局利益统一与多主体利益均衡的优化结果对比分析。首先,基于多能源微网中各类能量产生/转化设备的效能模型,结合系统中储能装置寿命损耗、可再生能源丢弃、电动汽车调度成本等方面的分析,建立了各类设备的运行成本模型;其次,构建了以微网运行成本最佳为目标的微网单一主体日前经济调度数学模型,并提出了基于粒子维度熵的改进混沌粒子群算法;再次,构建了考虑可再生能源所有者、微网能源服务商、用户等多主体利益均衡的日前经济调度数学模型,提出了基于Nash均衡博弈的求解方法;最后,针对全局利益统一与多主体利益均衡2种模式在典型实例中的经济调度结果,开展了深入的对比分析,验证了所提模型与方法的有效性与实用性。