基于分区协调优化的环境经济调度策略

传统发电调度一般以发电成本最小为目标,环境经济调度则不仅要考虑经济运行目标,还需要兼顾环境保护。本文从协调优化的角度探讨了互联电网的环境经济调度策略,将电力市场购电成本最小和发电机组污染气体排放最小同时作为目标函数,提出了各分区分别设置多目标权重的方案;并根据电网分解与协调原理,进行分布式并行计算。算例表明,本文提出的调度策略能够以尽可能小的经济代价,达到污染排放总量控制更优的效果。在不添加环保投入、并保证发电量需求的条件下,通过分区调度策略,实现了环境与经济的双目标均衡优化。

基于快速搜索与发现密度峰值聚类算法的含有分布式光伏的配电网电压分区协调控制

随着大量分布式光伏并入配电网,重要负荷节点电压越限的紧急情况更容易发生,这对当前潮流状态下电压控制的快速性提出了更高的要求。考虑电压集中控制方式控制过程复杂且传统的分区方法耗时较长等问题,首先以节点间的综合电压灵敏度为基础计算节点电气距离,根据电气距离构建节点相似度矩阵,并采用快速搜索与发现密度峰值聚类算法对配电网进行快速分区;然后考虑本地光伏独立调压能力的不足,提出了一种先无功后有功的电压分区协调控制策略;最后通过IEEE33配电网算例的仿真结果验证了该分区方法的快速性和电压分区协调控制策略的有效性。

基于关键资源优先的三级装卸搬运分区协调策略

研究基于关键资源优先的单元化"装卸、搬运、装卸"三级作业链调度问题。已知关键资源调度方案,将两非关键作业级的调度问题分别转化为最小单位流问题求解。在数学模型基础之上提出三级装卸搬运的分区协调策略。对关键装卸级作业区进行合理分区和设备分配,从而合理设置已知参数;提出非关键级装卸作业区的分区协调策略,以扩大计算规模。以码头三级装卸搬运作业链为例,参照宁波港码头数据,设计面向集装箱码头的仿真算例,通过较大规模算例验证分区策略对于计算大规模非关键装卸级调度问题的可行性和快捷性。

协调发展视角下中国式现代化的水平差异与分区调控

从6个维度构建指标体系对各省中国式现代化水平进行测度,运用CRITIC权重法、Da-gum基尼系数、耦合协调度模型、障碍因子诊断模型对其区域差异、协调分区进行探索,明晰不同区域主要短板因素及调控路径。结果表明:中国式现代化水平总体差距趋于扩大,子维度中创新现代化发展不平衡程度最高。从区域内差异来看,西部地区现代化发展差距最大,东北地区差距最小;从区域间差异来看,与东部地区关联的地区间差距较大,子维度中创新现代化和经济现代化发展差异较大;从区域差异贡献率来看,现代化发展不平衡的主要原因来自地区间差异。通过耦合中国式现代化综合水平与协调度关系,将各省现代化发展划分为优先提升区、重点提升区、潜在提升区、协同优化区、适度优化区5个类型,以“找短板,齐发展”为调控路径,因地制宜探索不同分区差异化的提升路径,以实现中国式现代化“双高”发展目标。

基于功率支援分区协调优化的电网可靠性评估

为缓解电网可靠性评估计算的复杂性,以分区功率支援为纽带,提出了基于功率支援分区协调优化的电网可靠性评估模型。该模型按发电裕度大小确定子区域的协调求解顺序,将子区域间的联络线功率看作子区域边界节点上的等效负载,按协调求解顺序采用最优负荷削减模型,逐次优化各子区域的负荷削减量和对外功率支援能力。相比于常规电网可靠性评估的分区等值技术,分区协调优化模型由于考虑了各子区域的发电裕度和潮流约束关系,并且采用优化模型计算子区域最大等效负载,因而可实现子区域间功率支援能力的有效建模。在保证较高精度的前提下,提高了电网可靠性评估效率。通过IEEE-RTS96测试系统验证了模型的快速性和有效性。

多分区响应型接驳公交路径与发车时间的协调优化

为进一步提升响应型接驳公交的整体性能,提出了一种同时考虑分区间与分区内预约需求的车辆路径与发车时间协调优化方法,并构建多目标协调优化模型来分配边界上的预约需求、安排车辆路径和发车时间。优化模型中,优化目标是尽量使存在冲突的运营商利润和乘客满意度同时达到最大;考虑的约束包括接驳车辆容量限制、最大行程时间限制等。采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法求解多目标协调优化模型,算例表明:与发车时间固定下的路径优化相比,发车时间与路径的协调优化能显著提升系统性能。若追求运营商0利润最大,与固定分配相比,边界上的需求协调分配时,系统利润增加7.4%,但满意度有所降低;若追求满意度最大,与25座的相比,采用容量15座的接驳车时,系统利润增加了0.8%,满意度也增加了0.06,协调分配和车辆容量的影响显著。

基于局部测量的含分布式光伏县域配电网分区电压控制

分布式光伏接入县域配电网,使潮流更加复杂,给电压控制带来很大挑战。文章提出一种基于县域配电网局部量测信息的动态分区和电压控制方法。依据网络结构按负荷“就近供电”进行初始分区,再依据分区调压的无功储备需求对初始分区作局部调整,利用分区凝聚算法形成最终动态分区方案;基于光伏本地调压能力的不足,提出一种考虑分区的电压分布式控制策略。通过IEEE 69系统仿真实验,验证了文章分区方法与电压分区协调控制策略的有效性。

省级电网分层分区有功实时调度模型与方法

现代电网规模大、功率流动性强,保证有功频率的可控性和控制策略的可解释性是实时调度系统的关键特征。文中提出了一种分层分区的有功实时调度方法,并在现场得到了实际应用。该方法通过控制断面和500kV联络变压器的功率,实现分区分层平衡。针对实际运行的复杂性,提出了正常情况下和系统不可行时的2种优化模型。在正常情况下,该模型可以充分跟踪各断面的计划;而当系统出现无可行解等异常情况时,则可以给出风险最小的替代控制策略。

基于模糊分区的储能参与电网调频控制策略研究

储能参与电网调频具有响应速度快、功率跟踪精确等优点。通过对电网的区域控制偏差(ACE)和电池的储能荷电状态(SOC)进行动态分区,并与4种不同紧急程度的调频状态相结合,提出一种含动态分区的储能参与电网调频的协调控制策略。根据区域互联系统在MATLAB/Simulink中搭建储能参与电网调频的模型,基于常规控制和上述分区协调控制两种策略分析频率波形得出,储能参与调频可有效缩短调节时间,减小频率波动。通过模糊控制对分区协调控制策略进行优化,使整个环节的调频能力更优。

主动配电网的分层调控体系及区域自治策略

合理的运行体系构建及分层分区调控方法,可以实现主动配电网运行过程中的主动决策、管理和控制,保证电网运行的安全性和经济性。构建了基于多时间尺度的主动配电网三层控制体系框架,提出了目标提前决策、全局集中优化、区域分散自治的分层分区协同调控方法。主动配电网的每个控制区域接受全局优化给定的计划目标,进行实时功率校准。提出扰动临界切换指标,对运行中系统受到的扰动大小进行量化,以此作为控制模式选择的依据。以馈线控制误差作为控制目标,提出短时间尺度下的功率调整策略,跟踪上层给定的全局优化目标,进行实时校正。仿真算例结果验证了不同场景下所提策略的有效性。

主动配电网分布式无功优化控制方法

随着配电网中分布式电源的渗透率不断提高,配电网运行和控制面临诸多新挑战。集中式控制的成本高、通信要求高、可靠性差,不适应主动配电网的实际需求。基于分区协调控制和凸优化的思想,提出了一种主动配电网分布式无功优化控制方法。此方法以网络有功损耗为目标函数,考虑配电网潮流方程约束、各节点电压上下限约束和分布式电源无功出力上下限约束。以简化的支路潮流方程将非凸的无功优化控制问题转化成凸二次规划问题,以物理分区的形式对凸二次规划问题进行分布式计算求解。每个控制区域都配有一个独立的控制器,每个控制器仅对所控制区域数据进行测量,并且只收集相邻控制器的边界协调信息,采用同步型交替方向乘子法进行分布式优化计算,得到各区域分布式电源的无功优化控制策略。最后以IEEE 33和IEEE 69系统为例,仿真计算结果验证了该方法的正确性和有效性。

考虑拓扑规划与管线选型的区域综合能源系统优化配置方法

区域综合能源系统是一种集多种能源生产与转换为一体的,具有能源利用效率高、多能源协调互补以及清洁低碳为特征的综合性能源生产形式。研究综合能源系统的优化配置方法有助于系统节能减排、保障地区用能安全以及促进可再生能源大幅消纳。建立了含拓扑规划的区域综合能源系统优化配置模型。其基本思路是以分布式能源站为基本供能单元,通过引入电力线路与输热管道的选型和容量配置约束,将分布在不同地区的能源系统连接在一起;其次,考虑了管网损耗、容量上限以及电压幅值等因素影响,以经济性最优为目标,综合考虑投资成本、替换成本与设备残值收益,构建了面向多区域能源互联系统的混合整数线性规划模型。算例测试结果表明,本文建立的规划模型可以有效减少冗余设备的安装容量,提高规划方案的经济性以及系统的综合能效,对于多区域综合能源系统的规划及建设具有一定的参考价值。