面向双碳目标的交通网-电网耦合网络中电动汽车负荷低碳优化方法

交通系统与电力系统是全球化石能源消耗的两大主体,也是双碳目标下需要重点优化的对象。电动汽车兼具交通与用电属性,其作为燃油车的环保替代品虽然可以避免行驶过程中的直观碳排放,却会在充电的同时产生上游发电碳排放,因此亟待解决如何通过优化电动汽车的充电负荷来减少整个系统的碳排放。提出一种面向双碳目标的交通网-电网耦合网络中电动汽车充电负荷低碳优化方法。先将电动汽车的行驶、充电行为进行建模得到电动汽车的聚合充电负荷,再依据电网最优潮流结果进行碳排放的溯源与追踪,进而提出基于模拟退火算法的优化求解框架与方法,在不牺牲用户原本充电需求的前提下,仅通过转移充电负荷的时空分布,将原本由火电承担的部分功率转移给新能源发电,在提升新能源就地消纳的同时降低整个耦合网络的碳排放总量。最后通过算例分析验证了所提低碳调度方法的有效性。

“化工-电网”耦合事故的情景推演及联动研究

为有效预防企业在“化工-电网”耦合事故应急联动救援过程中出现职责不清、救援低效等问题,对“化工-电网”耦合事故的应急联动方案进行了梳理和总结,然后基于贝叶斯网络的方法,建立了耦合事故的风险评价模型,运用DS证据理论处理优化专家评分,通过Netica软件输出预测结果,从而量化事故后果,最后简述了应急资源预测模型的实现方法,为化工及电网企业应对耦合事故提供参考。

考虑通信-物理耦合的有源配网故障后协调恢复策略

针对极端灾害可能使智能配电网信息物理系统中通信网络和物理网络同时发生故障,而现有故障恢复策略处理此类问题时效率低,得不到最优方案。文章提出一种考虑通信-物理耦合关系的有源配电网灾后故障恢复策略,首先利用图论的知识对通信网络和物理网络之间耦合关系进行建模,在此基础上,考虑孤岛划分、网络重构以及动态协调通信-物理系统的检修策略建立了有源配电网通信网络和物理网络协调恢复模型,求解此故障恢复策略得到最优的考虑通信-物理耦合关系的有源配电网灾后协调恢复方案。最后,以通信网与改进的IEEE33节点系统为例,对所提多种优化方案的结果进行分析,验证了该文所提策略的优越性。

考虑交通网与配电网耦合基于数据包络分析的电动汽车充电设施多阶段规划方法

近年来,电动汽车快速增长带来了对充电设施需求的增长,但当前普遍存在着充电设施数量与电动汽车规模不匹配、布局不合理等问题,原因在于充电设施的规划未考虑规划时序和交通网的需求。为此,提出一种考虑交通网与配电网耦合的电动汽车充电设施多阶段规划方法。首先,基于用户均衡配流原则,构建交通网与配电网的耦合模型,采用蒙特卡罗抽样方法生成多场景下的车流量分布情况;然后,将规划周期分为多个阶段,以用户充电满意度、经济性和电压波动性为优化目标,建立基于数据包络分析方法的多阶段规划模型;最后,以IEEE 33节点配电网与12节点交通网组成的耦合网络作为算例,采用改进的自由搜索算法进行求解,得到各阶段的优化配置方案。仿真结果表明,所提方法得到的规划方法能够使充电设施的规模更好地匹配电动汽车数量的增长。

电气-环境耦合作用下的引流线可靠性评估方法

自然灾害下电力设备故障成为用户停电和灾后抢修的主要因素,电力设备的健康程度和抗灾能力与其长期运行环境密切相关,评估其健康水平对提升设备可靠性具有重要意义。以自然灾害特征最为明显的海岛配电网和故障频率最高的引流线为对象,根据其在多因素、强相关性环境特征影响下的运行状况,提出一种基于双重优化改进集成神经网络的引流线可靠性评估方法。首先,通过最大信息系数筛选配电线路故障特征,形成历史故障数据集。其次,为提取海岛微气象环境下的引流线故障规律,结合主成分分析和Kmeans对引流线进行故障区域划分。在此基础上,构建电气-环境耦合的集成神经网络预测模型,关联海岛气象特征和引流线故障特征进行寿命预测。并通过Attention机制和双重优化体系进行改进,突出海岛典型气象因素影响、提升预测准确性。最后,基于浙江舟山实际数据进行算例验证。结果表明:所提方法能够有效评估海岛配电网引流线的寿命状况,对提高配电网设备可靠性具有重要实用价值。

考虑交通负荷时空需求及区域划分的配电网分布式经济调度策略

针对电动汽车与分布式电源高比例接入对配电网的安全经济运行所带来的挑战,以及传统集中式控制面临的通信压力大、数据隐私低等问题,提出一种考虑交通负荷时空需求的配电网分布式经济调度策略。首先,考虑不同交通区域的用户出行特性差异与实时交通信息影响,建立电动汽车充电负荷的时空分布预测模型;其次,在原有配电网的负荷特性基础上,考虑充电负荷的时空差异性,提出基于谱聚类的配电网区域划分方法;最后,提出基于交替方向乘子法的配电网分布式经济调度策略,实现经济调度模型的分布式解耦计算,并进一步提高经济调度模型的计算速度。算例表明,所提策略可降低12.76%的运行成本与59.45%的网络损耗,并提升系统的计算效率。

供电短缺下微网客户与移动储能端对端交易模式及调度策略

随着传统电力系统向新型电力系统转型升级,风、光等分布式能源作为微网主体电源在配电网故障发生时具备相当程度的主动支撑、调节能力。当微网预测到由于天气变化导致未来内部分布式能源供电短缺时,可提前与移动储能进行市场交易。端对端(peer-to-peer,P2P)交易模式能保证交易实时性,适合应对紧急度较高的用电需求。设计了供电短缺下微网客户与移动储能P2P交易模式及调度策略。首先,建立微网自主运行及能量互济模型,通过划分供电范围可预测各时段微网内存在电能需求的负荷信息。然后,建立购售电主体申报模型,为双方申报行为提供依据。基于连续双向拍卖机制进行撮合匹配,并提出偏差考核及违约结算机制。交易匹配后,移动储能在交通网-配电网耦合模型基础上进行优化调度,对接需电客户。最后,通过算例验证了P2P交易模式可行性,以及移动储能调度方法的有效性。