基于仿生学的电力电子系统分散自治控制

从仿生学的角度出发,模仿人体系统分布自治控制的特点,复杂电力电子系统的可靠性有望得到提高。电力电子细胞是对应于人体细胞的电力电子系统的最小单位,与电力电子系统集成模块具有很强的联系,该文介绍了电力电子系统集成的国内外发展现状,进一步重点研究用分立器件构建的分散自治模块,构建的实验室原型可以方便的组成若干功率变换器,实验结果表明以这种模块为基础的分散自治控制是可以实现的。

基于风险节点电价的互联系统分散协同调度方法

互联电网的能量管理是当今能源互联网建设中的一个重要研究课题。为反映电力系统的运行风险水平,通过在传统节点电价(locational marginal price,LMP)中引入一项简化的风险价格,提出一种改进的风险节点电价模型(risk-based LMP,RLMP),并基于电力市场双边交易机制下区域系统的产消属性,设计了无需上级调度中心参与的互联电力系统分散协同风险调度框架。各区域调度中心对其辖区实行分散自治调度,保证区域电网在指定风险水平约束下的经济运行。相邻区域调度中心进而通过协同机制调整联络线传输功率,以实现互联电力系统经济效益的最大化。最后,仿真算例验证了所提RLMP模型与分散协同算法的有效性。结果表明,上述方法可提升互联电力系统的调度的灵活性,并控制系统运行风险。

基于产消方式的互联微网协同自治运行策略

随着分布式电源在用户端的广泛接入,互联微网间的调度问题将呈现非合作特性,难以直接通过集中优化求解。鉴于此,文中结合电力市场双边交易机制,提出了一种基于产消方式的互联微网协同自治运行策略。该策略充分尊重市场运行的客观规律,通过挖掘电力供需本质以及主动能量管理为配电网的经济优化调度提供依据。针对该策略设计了一种双层优化算法:下层优化问题通过计算微网系统自治状态下的节点边际电价和需求曲线以寻求互联微网协同运行的平衡点;上层优化问题基于原—对偶内点法对微网出力及联络线功率进行优化。算例仿真结果验证了互联微网分散协同运行策略的正确性及其用于主动配电网实时优化调度的有效性。

价格引导下多微网系统协调自治优化运行策略

根据“分散自治,集中协调”的思想,提出一种多微网系统分层协调优化策略。该策略中,上层引入中间代理作为协调者,根据各微网上传的余/缺量信息制定多微网系统内的能量交易价格并向各微网反馈。各微网作为下层自治单元,接收内部交易价格以运行成本最小为目标优化自身微源出力以及与外部电网的交换功率。各微网与中间代理进行多次量价互动寻找多微网系统协调运行的均衡状态。考虑上层定价模型为非优化问题将可能出现无最优均衡解的情况,首先求取该协调优化的相对最优均衡解集,然后按照一定的评价准则来选择解。将所提的协调优化模型在含3个微网的多微网系统中进行仿真分析,结果表明了所提模型的合理性及有效性。

互联电网AGC功率动态分配的虚拟发电部落协同一致性算法

为适应智能电网能量管理系统(energy management system,EMS)从集中式走向分散式的发展趋势,建立了一种分散自治的自动发电控制(automatic generation control,AGC)功率分配框架。把传统区域电网分成若干个领地电网,结合了多智能体一致性协同理论,分别以调节费用和爬升时间为一致性状态变量,提出基于虚拟发电部落一致性的功率动态分配方法。标准两区域模型仿真表明,虚拟发电部落协同一致性方法能有效解决未来智能电网AGC功率分配的分散自治问题。

电–气互联系统的气电解耦分布式多目标优化调度

本文基于能源互联网背景建立了一种计及供能成本、碳排放量和净负荷曲线平滑度的电–气互联系统多目标优化模型,并采用线性化方法将非线性优化模型转化为混合整数线性规划模型.同时,为了求解该模型,实现各能源的协同互补利用,提高能源的利用率,本文在保障各能源网络分散自治权的基础上提出一种基于气电解耦的分布式多目标优化算法,以气电解耦优化的方式实现电、气系统的分散自治.所提算法将原系统的多目标优化问题分解为电网和气网的子优化问题,并采用独立的优化器完成子问题的求解.电网和气网仅需交换少量边界变量以及虚拟目标因子分别进行全局调整即可获得多目标解.最后,本文根据修改的IEEE 39节点电力网络和比利时20节点天然气网络搭建模型并进行仿真分析,结果验证:所提算法能够完成电–气互联系统的气电解耦并实现多目标并行求解,从而提高系统信息私密性、实现各能源网络的分散自治.