主动配电网二阶段安全优化调度研究

为应对大规模新能源的接入,以IEEE 33节点配电网模型为基础,添加了可调度负荷和无功调压设备,基于二阶锥支路潮流模型,构建了主动配电网日前-日内调度模型。日前阶段以综合运行成本为优化目标,对配电网各设备未来24 h的出力情况进行调度。日内滚动优化调度阶段,则将储能设备、电动汽车以及电容器组的日前调度结果作为约束条件,以电压稳定性、网损和新能源利用率为优化目标。可调度负荷接入后,日前调度的新能源消纳率提高了4.41%,购电成本从472.03元降至446.90元。与日前调度结果相比,日内调度中新能源消纳率降低0.53%,各节点电压偏移最大值从0.060 0降至0.025 3。实验结果表明,提出的二阶段调度模型电压偏移较低,同时新能源利用率较高。

主动配电网故障恢复的重构与孤岛划分统一模型

随着分布式电源和储能装置大量接入配电网,配电网在发生故障之后可以进行重构和孤岛划分,提高故障恢复的水平。为此,提出了一种同时包含重构与孤岛划分的故障恢复方法。建立包含多类型分布式电源、柔性负荷和储能的多时间段故障动态恢复模型,考虑分布式电源和储能的黑启动能力,并计及故障恢复时间和检修次序。利用二阶锥技术将所建模型转换成混合整数二阶锥规划模型。在PG&E69系统上对该算法的有效性进行验证,结果表明,与传统方法相比,所提故障恢复方法计算速度更快,故障恢复率更高。

基于模型预测控制含充换储一体站的配电网优化运行

提出一种综合考虑电动汽车充换储一体站与主动配电网的优化调度模型。基于快充用户行驶行为特点、城市道路速度-流量实用模型分别建立快充站和换电站模型,并结合梯级储能集成为一体站模型。在含有风机、光伏、微型燃气轮机和一体站接入的主动配电网中建立优化调度模型,并将模型转化为混合整数二阶锥模型求解。使用基于模型预测控制的多时间尺度优化调度策略实现对配电网日前调度、日内滚动调度和实时反馈校正,减少了分布式电源和负荷的预测误差对配电网运行的影响。以某市公交线路实际道路情况为例,验证了所提出的优化调度策略具有能够满足电动汽车充电负荷需求、抑制功率波动并降低配电网运行维护费用的优势。

大型园区综合能源系统能源站优化配置

大型园区是综合能源系统的重要应用场景。随着不同能源形式之间的耦合日益紧密,能源网络对大型园区综合能源系统的运行和规划将产生一定的影响。为此,本文提出了一种计及供能网络的园区综合能源系统能源站双层优化配置方法。上层优化问题以各能源站投资和运行成本的年等值费用最小为目标;下层优化问题基于配电网络Distflow二阶锥模型和线性热网能量流模型,提出以年运行费用最小为目标的优化调度模型,提升了模型的可解性和计算速度。最后通过不同场景的分析,验证了所提模型的有效性。

计及DR的新能源配电网电压无功协调优化

针对分布式电源的高渗透率对配电网的稳定运行带来的影响,提出通过加入需求响应来分析需求侧对电压无功协调优化的方法。根据可中断可转移负荷等模型建立了计及需求响应的配电网电压无功协调优化模型;并采用二阶锥方法将原始混合整数非线性模型线性化,建立混合整数二阶锥规划模型;分析需求响应前后对电压无功及电网络稳定的作用。结果表明:建立的模型可有效消纳分布式能源,提高能源利用率,降低系统运行成本并对电压有明显的改善作用。

计及储能与电动汽车充电站的配电网经济运行研究

电动汽车(electric vehicle,EV)与储能装置在电力系统中的渗透率不断提高,能够作为可调节资源参与配电网的优化调度。首先在潮流模型、储能运行模型、EV集群充电站模型的基础上建立了配电网经济调度模型,以网损最小化、储能与充电站充电成本最小化作为日前调度目标;其次,基于交替方向乘子算法(alternating direction method of multipliers,ADMM)设计了适用于该优化模型的主从结构分布式求解方案,以充分发挥配电网内资源的自主协调能力;最后基于33节点算例进行仿真,仿真表明了储能与充电站参与配电网调度对于储能运营商与配电网是双向收益的,且基于ADMM的分布式求解方案具有有效性。

考虑孤岛融合的配电系统多源协同恢复策略

随着分布式资源大量接入配电系统,可协同多源快速恢复负荷供电,提高负荷的供电时长和恢复率,以及分布式电源的空间渗透率和利用率。为此,提出了一种考虑孤岛融合的多源协同恢复方法,以提升配电系统恢复效果。建立以最小化失电负荷量、网络损耗、电源出力变化为多目标的恢复模型,约束条件除常规配电系统恢复约束以外,针对恢复过程中的孤岛融合提出了孤岛融合条件约束和孤岛融合前的负荷调整约束,以扩大孤岛融合的范围,并提出源–荷孤岛融合指标辅助决策孤岛融合策略。通过松弛潮流中的非线性约束将该模型转换成为混合整数二阶锥规划模型求解。分别采用改进的IEEE33节点和PG&E69节点配电测试系统仿真验证所提方法的有效性。结果表明,与现有的配电系统恢复策略相比,考虑孤岛融合的配电系统恢复策略在电源协同出力、分布式电源空间渗透率、负荷恢复率、负荷供电时长等方面具有更好的效果,并且在电源容量不足宕机后能继续维持融合区域内负荷稳定恢复。

主动配电网储能动态配置规划方法

文章结合主动配电网的负荷与分布式发电出力特征,提出了一种基于主动配电网的储能配置规划方法,为迎合负荷需求与分布式发电出力情景的改变需求,需将动态配置储能装备安装到配电网内,在此基础上建设了二阶锥规划模型。对IEEE33节点系统这一实例进行分析。