风电机组两分段下垂调频控制策略及参数整定方法

风电机组传统虚拟惯量调频存在可靠性偏低的缺陷。为此,在不额外增加调频能量需求的前提下,以桨叶动能为能量来源,提出了风电机组的两分段下垂调频策略来替代综合惯量,建立其频率解析模型并给出了参数整定方法。首先,为避免复数域模型无法应对分段调频控制分析,建立了两分段下垂调频控制的频率响应时域解析模型,并针对分段引入的非零初始条件问题,采用分部积分法合理化简时域模型,求解初始条件进而得到频率响应解析表达式。然后,基于解析表达式分析得到,两分段下垂控制能够在不额外增加调频能量的情况下具备对虚拟惯量替代的能力。进一步,提出两分段下垂调频参数的等值整定方法,并给出在线映射的应用方法。最后,仿真验证表明了所提策略及调频参数整定方法的有效性与可行性。

基于信息间隙决策理论的下垂控制直流配电网运行参考点优化方法

为有效考虑直流配电网中分布式电源(distributed generation,DG)出力和负荷随机性的影响,提出了基于信息间隙决策的直流配电网下垂控制运行参考点优化方法。首先,在DG出力和负荷为预测值的基准场景下,以节点电压偏离额定值方差最小为目标对下垂控制运行参考点进行优化;其次,对优化方案应对DG和负荷变化的能力进行评估,针对运行约束越限风险较大的时段,提出了基于信息间隙决策的运行参考功率下层调度模型,在保证节点电压相对于基准场景下优化结果的恶化值小于设定值的约束下,以最大化DG出力和负荷的波动区间为目标对运行参考点进行优化调整。仿真结果表明,所提出的优化模型能在降低传统鲁棒决策保守性的同时,有效提高直流配电网应对DG出力和负荷变化的能力。

基于场景聚类的主动配电网分布鲁棒综合优化

为较好地考虑分布式电源(DG)和负荷的不确定性对配电网的影响,基于风电场景预测,通过调整网络拓扑结构和风电、光伏发电、微型燃气轮机、储能、无功补偿等的出力,提出了实现动态重构与无功优化相结合的主动配电网综合优化模型。在考虑DG间相关性的基础上,基于原始数据采用拉丁超立方采样得到初始场景,利用手肘法确定K-means算法的聚类数,从而得到典型场景,场景分布的概率置信区间由1-范数和∞-范数约束。另外,为了消除储能与机组组合的时间相关性约束,重点介绍了基于盒式分解算法的两阶段分解模型。第1阶段以机组启停成本和运行成本为目标函数对机组与储能的各时段运行域进行约束。将第2阶段转化为单时间尺度优化问题,通过求解得到经济性最优的结果。模型采用列与约束生成算法进行求解,通过对IEEE 33节点系统与Taipower 84节点系统的仿真验证了模型的鲁棒性与可行性。

采用改进鲸鱼算法的配电网综合优化

为了解决配电网重构与无功优化问题,将线路开关与无功补偿容量同时作为控制变量对配电网进行综合优化。建立以网络损耗、电压改善度、负荷均衡度和开关动作次数为目标的配电网综合优化模型。针对传统鲸鱼算法初始种群分布不均、缺少全局交流、容易陷入局部最优等问题,利用Sobol序列生成分布更均匀的初始鲸群,引入自适应权重调整系数,改进越界处理机制,增加样本多样性的同时产生精英粒子。考虑日负荷、分布式电源出力与电动汽车充电负荷的变化,采用信息熵时段划分法进行日负荷分时段动态优化。算法改进后全局搜索与局部勘探能力更加均衡,更容易跳出局部最优,提高了算法寻优效率。分段动态优化减少了开关动作次数。最后,通过算例验证了所提改进算法及优化策略的有效性。