城市配电网综合评价体系

现有配电网评价体系未能涵盖高中压配电网,不适于城市配电网进行横向对比,为此提出了具有普遍适应性的城市配电网综合评价体系。首先从电网利益相关者需求出发,利用鱼骨图法分析影响配电网建设的关键要素,建立全面反映配电网建设特点的综合评价指标体系;其次,采用德尔菲法建立统一标准的指标权重;最后,通过设定指标评价判据并对指标评价判据进行曲线拟合得到指标评分函数,从而形成能够用于不同配电网横向对比且涵盖高中压配电网的城市配电网综合评价体系。算例结果验证了该评价体系能够合理反映配电网的整体发展水平,横向对比不同配电网的优劣,并能找出各个配电网的薄弱环节,为配电网的规划、建设和发展提供参考。

辽宁“小康电”示范县电网建设模式研究

县域地区是实现2020年全面建设成小康社会目标的重点区域,为支撑县域经济社会的协调发展,提高农村供电服务均等化水平,开展"小康电"示范县建设势在必行。基于小康社会各项建设要求,提出一种"小康电"示范县电网建设模式,主要包括基于重点行业发展的负荷预测方法,基于供电安全的多电压等级协调规划,以及考虑民生及产业发展的电网设施布点。

分布式电源接入对电力系统的影响

概述分布式发电技术及其出力特性,分析分布式电源接入系统后对于电力系统运行的影响。基于对中国项目数据的年运行,分布式光伏输出特性及其对电力系统的影响综合分析,分布式光伏并网相关研究提供参考。

基于修正风速的风电并网运行弃风电量评估

弃风电量评估是风电并网安全稳定运行的基础,从风能利用系数函数出发,对测量风速进行了修正,并对某风场的弃风电量进行了评估。首先从弃风电量评估的重要性出发,阐述了弃风电量评估条件及相关标准;然后根据弃风电量评估要求对弃风电量评估进行了理论分析,得到弃风电量计算模型,该模型主要通过风能利用系数来修正风速进而计算理论与实际电量;最后通过实际风场的数据计算得到弃风电量数值,为风电并网的进一步研究提供了理论依据。

考虑多维参数耦合的共享储能匹配交易机制

共享储能在电力供应链的各个环节中已经呈现出极强的应用潜力和价值,被视为解决储能成本疏导困难的有效手段。然而,储能共享不仅会涉及多类型应用场景,且其本身的运行方式是功率、容量等多维参数耦合的,亟须探索高效的储能共享机制,以最大化挖掘系统灵活性潜力。为此,围绕考虑多维参数耦合的共享储能匹配交易机制展开研究。首先,构建考虑多维参数耦合的共享储能匹配交易框架,在此基础上,基于组合拍卖理论构建多维参数耦合的共享储能匹配交易模型。其次,针对传统方法求解组合拍卖计算复杂度较高的问题,提出投标密度的概念,以单位标的物的价值对投标信息进行价值评估并排序,以此实现共享储能组合拍卖问题的快速求解,进而提出基于投标密度的共享储能匹配交易结算机制。最后,通过算例证明所提方法的有效性。

基于云模型的新型配电系统灵活性评估方法

针对新型配电系统内灵活性资源接入规模逐渐扩大,过往配电网灵活性评估方法难以适应配电系统发展状况的问题,提出了基于云模型的新型配电系统灵活性评估方法。首先通过影响系统灵活性的数个指标构建了配电网灵活性评价体系;其次采用了主客观结合的层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-熵权法对构建的灵活性评价体系进行赋权;最后针对系统灵活性状态难以直观描述、现有灵活性评估方法难以完整表征系统灵活性状态的问题,提出了基于云模型的配电系统灵活性评估方法,并通过我国某地区配电系统运行实测数据进行了仿真验证。

城市配电网发展策略探讨

鉴于目前缺少针对区域电网框架内有效指导城市配电网发展工具的问题,提出基于鱼骨图分析法的城市配电网发展策略研究,给出适用于区域电网角度下分析城市配电网发展特点及薄弱环节的工具。首先采用鱼骨图分析法找出能够表征配电网发展水平的宏微观指标,并通过对比法分析各项指标可以找出城市配电网的薄弱环节;在此基础上选取某一区域电网内典型城市配电网作为案例进行具体分析,找出该区域内不同类型城市配电网的薄弱环节,并提出针对性指导意见。文中所提方法能够合理反映配电网发展状况,有效指导配电网的建设发展。

计及生产流程和电压与频率稳定性的孤立电网灾后恢复策略

用于工业园区、油气开发等的孤立电力系统广泛存在,其组网脆弱、灾后完全停产等问题严重影响了系统生产、运行效率。针对孤立电网的灾后恢复策略开展了研究。以海上油气开发为例建立了系统生产全流程模型,提出了负荷恢复度的概念并建立了产量与各类负荷关系的多元函数。针对孤立电网负荷恢复过程的电压与频率暂态稳定性进行了分析,将分析结果以构建约束条件的方式纳入优化模型。提出了用于确定负荷恢复顺序的系统灾后恢复模型并应用贪心算法进行求解。算例结果验证了所提出的模型及方法的有效性。

新型配电网的低碳性评估与减碳措施研究

构建以新能源为主体的新型配电网是实现碳达峰、碳中和目标的关键途径。随着能源结构和系统形态的改变,配电网碳排放特性也发生显著变化,准确评估低碳性对新型配电网的规划和运行都具有重要意义。揭示了新型配电网低碳性内涵,全面总结了适用于新型配电网低碳性评估理论体系。首先,从电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧4个方面对新型配电网的内涵进行了分析;其次,梳理了描述配电网低碳性的低碳指标体系,并对综合评估方法、碳排放分析法和仿真模拟法3种低碳性评估方法进行研究综述;最后,从源、网、荷、储4个方面归纳总结了新型配电网减碳措施的关键技术,以期为后续新型电力系统建设、运行等提供借鉴。

基于博弈论均衡的风险防控经济调度分析

为了评估电力系统中各发用电主体的成本及效益,需要对经济调度问题的博弈论均衡点开展研究与分析。随着新能源机组的大量接入以及用户绿色用电意识逐步提升,电力系统的发、用双侧均呈现新特征。首先,新能源机组的低边际成本特征、系统运行风险防控需求和用户侧的绿电需求都将对经济调度问题的数学形式产生影响。同时,传统解析方式在求解非线性均衡问题时也面临变量多和求解难等问题。为解决上述难题,首先提出了考虑绿电生产与消纳的电力系统风险防控经济调度数学模型,然后提出了基于最优响应法的博弈论均衡求解算法。通过算例分析,评估了可再生能源产消情况下的经济调度问题博弈论均衡情况,并对电力系统发电侧的投资规划提出了相关建议。

考虑移动充电车路径选择和能源补给的充电服务一体化经济调度

针对移动充电服务运营中车辆路径选择和能源补给缺乏科学的调度模型和工具作为指导的问题,提出了移动充电服务两过程一体化经济调度模型与方法。分析了移动充电服务运营模式。考虑动态路网和移动充电车的可复用性,构建了以物流成本最小为目标、以时间窗等为约束的车辆路径选择模型。考虑离散化的电池组荷电状态,构建了以充电成本最小为目标、以充电机数量等为约束的电池组有序充电整数规划模型。以移动充电车作为2个过程耦合的载体,构建了移动充电服务一体化经济调度模型,并采用遗传算法嵌套lpsolve工具箱对模型进行求解。通过算例对比分析验证了所提模型和算法的可行性和有效性。

能源互联网系统中复合储能协调优化配置方法研究

能源互联网是实现我国能源革命目标的关键,储能技术作为能源互联网发展的关键技术之一,受到广泛地关注与研究。能源互联网系统中存在多种能量资源,需要多种形式的储能技术协调配合。基于不同形式储能技术的原理及特点,对配置多种类型储能技术在能源互联网系统中需要达到的目标进行了详细分析,总结了能源互联网系统中的储能需求,明确了为能源互联网系统配置复合储能的必要性。在此基础上,提出了能源互联网系统中储能容量需求的计算方法以及多种储能协调优化配置方法,并对算例系统进行了计算和结果分析,验证了所提出方法的有效性及可行性。

基于时变通信拓扑的可再生能源主动配电系统规划模型

在考虑信息通信系统和电力物理系统深度交互耦合的高比例可再生能源主动配电系统中,配电网优化规划决策不可避免地受到通信网络性能的影响。文章提出基于时变通信拓扑的可再生能源主动配电系统规划模型。首先基于电力信息物理深度融合系统和非理想时变通信拓扑特征在高比例可再生能源配电网规划中的作用机理,提出基于多智能体的主动配电系统规划架构;其次引入多智能体系统协同控制方法,研究具有通信时延和攻击行为节点的复杂网络环境下通信时延多智能体系统,提出具有自适应能力的一致性控制方法;最后通过仿真算例验证了所提方法对于具有通信时延和遭遇恶意节点攻击下可再生能源主动配电系统规划安全一致的有效性,并通过电压偏移灵敏度测试,验证了信息传输质量对于物理系统的影响。考虑多智能体主动配电系统物理系统和信息系统的协同规划,有利于配电网安全、可靠、稳定运行,能够为主动配电系统优化规划提供决策依据。

风力发电机输出功率条件子集区间估计方法

根据风力发电机的风速和输出功率历史数据,对风机输出功率均值与风速的关系进行最小二乘参数辨识,以此为基础求出风机输出功率偏差与风速的关系。采用Python概率分析确定风机输出功率偏差各子集的概率分布类型,估计其特征参数,以求出其概率密度函数,进而对风机输出功率偏差进行概率置信区间预测。基于风机输出功率均值与风速的关系和风机输出功率偏差子集的置信区间估计模型,实现了根据风速预报值对风机输出功率的置信区间进行预测。用实际风机的历史纪录对所提方法进行了测试和验证。结果表明:基于风速将风机输出功率偏差划分成多个子集,可提高风机输出功率概率置信区间预测的精准度。

基于特征聚类的多能源系统负荷预测方法研究

针对多能源系统中不同种类能源负荷特征提取及预测问题,提出基于特征聚类的多能源系统负荷预测方法,利用灰色关联分析系统理论对多种类能源负荷预测模型中的环境因素输入属性进行主控因素关联度分析,分别得到电、气、热、冷负荷受环境因素影响的关联度,利用卷积神经网络提取负荷数据和关联度输入数据的特征向量,利用K-means聚类算法对给定特征向量进行聚类,建立多种类能源负荷的特征聚类模型。算例结果表明,文章所提出的基于特征聚类的多能源系统负荷预测方法,能够有效提高不同种类能源负荷的预测精度。

基于改进多因素灰色模型的高耗能行业负荷预测方法

针对目前分行业用电特性的问题,在皮尔森相关分析的基础上建立等维动态递补灰度预测模型。以2006—2014年辽宁省高耗能行业负荷为研究对象,首先采用皮尔森相关分析筛选出主因素变量,接着建立传统的GM (1,N)模型和等维动态灰度递补GM (1,N)模型,最后计算得到行业负荷预测结果。等维动态递补法可以有效利用最新信息,从而提高系统的预测精度。算例证明了该方法的适用性和有效性。

基于薄弱环节跟踪的城市电网目标网架方案研究

近年来,地区负荷逐年攀升,电网在为地区经济社会发展做出巨大贡献的同时,也暴露出供电能力不足、网架结构薄弱、可靠性有待提高等突出问题。对辽宁14个地市各电压等级电网存在的隐患进行全面梳理,对每项隐患提出解决措施制订措施落实计划,并提出将薄弱环节跟踪作为构建电网目标网架的约束条件,构建自律分散的薄弱环节闭环跟踪系统,远近结合构建目标网架。

负荷增长条件下配电网电压治理方案的动态评价

配电网电压治理安防主要针对现状的静态评估,而负荷每年变化,电网改造具有一定时效,故需计及负荷增长动态评价配电网电压治理方案。基于局部综合供电电压合格率和负荷-电压灵敏度指标,提出全时段分析单位成本综合电压合格率增量,动态评价配电网低电压治理效果。实例验证,其经济性优于静态评估,为配电网低电压改造工程时效评价提供了理论依据。

面向能源互联网的零碳园区智能感知设备优化规划方法

面向能源互联网的零碳园区以新能源为主体,汇集了高比例风/光/生物质等可再生能源、氢发电、煤电等能源形式。然而,目前零碳园区设备数据状态感知研究较少。为合理规划零碳园区中用于数据收集与分析的智能感知设备,保证零碳园区能源系统可靠、安全、优质、低碳和经济运行,提出一种面向能源互联网的零碳园区智能感知设备优化规划方法。首先,分析零碳园区状态感知设备的要求,制定了智能感知设备优化规划的原则,考虑投资成本、维护成本、故障成本等方面,提出了零碳园区智能感知设备优化规划的数学模型;其次,为实现所制定数学模型的准确求解,提出一种灰狼-教与学混合优化(grey wolf and teaching-learning hybrid optimization, GWO-TLBO)算法;最后,以一个零碳园区的实际案例作为仿真验证,验证了文章所提出的零碳园区智能感知设备优化规划方法可显著降低生命周期成本,与现有智能算法的对比实验表明所提出的GWO-TLBO算法具有较高的求解精度。