考虑数据中心用能时空可调的电-气互联综合能源系统分布式光伏最大准入容量计算

在数字经济背景下,数据中心日益增长的用能规模和灵活迅速的负荷调节能力引起了广泛关注。为促进分布式清洁能源的消纳,本文提出一种考虑数据中心用能时空可调的电-气互联综合能源系统分布式光伏最大准入容量计算方法。首先,对数据中心能耗及运行特性进行建模,并分析数据中心用能时空可调特性;然后,在计及电-气能源网络安全约束的前提下,构建集成数据中心的电-气互联综合能源系统分布式光伏最大准入容量优化模型,利用凸松弛技术和增量分段线性化方法将模型转化为混合整数二阶锥模型求解。最后,在97节点电网和11节点气网算例中,验证了考虑数据中心用能时空可调特性对分布式光伏消纳的促进作用,并分析了电-气能源网络安全约束对分布式光伏最大准入容量的影响。

基于光伏重心理论的配电网分布式光伏最大准入容量计算

随着高比例分布式光伏的接入,配电网分布式光伏最大准入容量(hosting capacity,HC)的确定成为了业界关注的焦点。提出了矩和重心的概念,并通过理论分析得到光伏重心必须超前于负荷重心的全局度量指标(globalmetric,GM)。继而推导了满足节点电压越上限约束和线路载流量约束的非迭代的HC的解析表达式,分别得到了节点电压和载流量度量指标LM1、LM2,它们与GM一起构成了完整的光伏重心理论。在此基础上,提出了配电网分布式光伏最大准入容量的新算法和修正算法,修正算法能考虑已有光伏接入和可开发光伏容量等现场约束。IEEE 33算例表明,与考虑无功分布和线损的经典蒙特卡洛算法相比,所提方法在准确性较好的同时,计算效率极高、且能兼顾已有光伏接入和可开发光伏容量等实际限制,工程实用性强。

考虑5G基站可调度潜力的配电网分布式光伏最大准入容量评估

提出了考虑5G基站可调度潜力的配电网分布式光伏最大准入容量评估方法。首先,构建5G基站用电负荷需求模型,并分析5G基站自备储能可调度潜力;其次,建立考虑5G基站可调度潜力的配电网分布式光伏最大准入容量评估模型;然后,引入辅助变量并对模型进行二阶锥松弛,构建分布式光伏最大准入容量评估线性化模型;最后,采用改进后的IEEE 33节点配电网对不同场景下的配电网分布式光伏最大准入容量进行评估。算例分析结果表明:考虑5G基站可调度潜力可以有效提升配电网分布式光伏最大准入容量。

基于广义短路比约束的光伏最大准入容量优化

光伏容量的增加会导致系统出现小干扰稳定问题,广义短路比指标可反映多光伏馈入系统的小干扰稳定性。基于此,提出了在广义短路比约束条件下,多光伏馈入交流网络中任意节点的最大准入容量优化方法。首先,建立多光伏馈入系统的小干扰稳定性分析模型;其次,以未降阶拓展阻抗矩阵的形式表达广义短路比,考虑光伏接入网络中任意节点的情况,建立基于广义短路比约束的光伏最大准入容量优化模型,并采用改进的粒子群算法进行模型的求解。最后,通过仿真验证了该方法的正确性。

考虑分布式电源最佳接入位置的最大准入容量研究

分布式电源(DG)接入配电网后对节点电压、潮流分布、网损等方面带来的影响与DG的接入位置及容量密切相关。以网损最小为目标函数,针对网络中不同位置的负荷节点对网损的敏感度分析来确定DG的最佳接入位置,进一步以根节点向配电网输出的有功功率最小为目标函数,将电压不越限、网损最小作为约束条件建立了计算DG最大准入容量的数学模型,并采用改进遗传算法(IGA)进行求解。实际算例的仿真结果表明了该算法可以为快速确定DG的最佳接入位置和最大准入容量提供参考决策。

配电网中分布式电源最大准入容量优化配置

研究了以分布式电源并网容量最大为目标的分布式电源优化规划问题。在并网容量、数量与位置三变量均未知的情形下,建立了以分布式电源并网容量最大为目标的优化配置模型,优化模型中引入了多组不同类型的约束来确保分布式电源并网后配电网的安全、稳定、经济运行,包括电压水平约束、旋转备用约束、线路功率约束、分布式电源投资运行总费用约束等。采用随机权重粒子群算法对模型进行求解,得到了分布式电源并网容量最大的优化配置方案。算例分析验证了本文模型及求解算法的可行性与有效性。

基于谐波约束的配电网光伏最大准入容量计算

首先,分析了光伏逆变器产生的谐波特点,并根据不同光伏装机容量产生的谐波注入电流计算了谐波潮流,建立了谐波评估模型。其次,建立了以节点电压和线路传输功率等限制因素影响下的最大准入容量计算模型,并结合谐波评估结果给出最佳配置模式。最后,通过算例计算,得出了配电网中分布式光伏接入位置对接入容量影响的规律,并通过计算得出了综合考虑光伏接入容量和谐波畸变率大小的最佳光伏接入位置。

配电网中分布式电源最大准入容量分析

为计算配电网中分布式电源(distributed generator,DG)的最大并网容量,以配电网中DG的准入容量最大化为目标函数,在分析DG的接入位置、容量及接入方法等因素对配电网影响的基础上,形成了模型的电压约束、潮流约束以及DG的容量约束,采用遗传算法和牛顿–拉夫逊法求解模型。算例结果验证了该方法的有效性。

考虑配网网络结构的分散式风电最大准入容量研究

分散式风电高渗透率接入配电网可能会导致过电压与过电流等问题。本文提出了一种考虑改变网络结构的分散式风电接入配电网的最大容量确定方法。首先,基于电压与电流约束条件,介绍了分散式风电最大准入容量计算方法。然后,研究了配网网格化优化配置模型及其多目标优化求解算法。通过PG&E 69节点算例,求解并比较网格化操作前后分散式风电最大准入容量,使用最大准入容量变化归一化指标评估配电网网络结构对分散式风电最大准入容量的影响,验证了算法的可行性与有效性,证明了网格化操作有利于提高分散式风电渗透率水平。

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析.该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系.通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性.

含智能软开关的主动配电网分布式光伏准入容量鲁棒优化

考虑分布式光伏和负荷功率的不确定性,建立了二阶段鲁棒优化模型,用于评估主动配电网(ADN)的分布式光伏的最大准入容量。若干主动管理(AM)措施被应用于ADN中,包括带储能的多端智能软开关(E-SOP)调节、有载调压变压器(OLTC)调节、无功补偿、分布式光伏无功调节和网络重构。基于凸松弛技术,原问题可以分解为主问题和子问题。主问题优化典型日AM措施模拟运行策略,以计算待选节点上分布式光伏最大准入容量;子问题寻找不确定性的最恶劣场景。针对凸松弛引入的间隙,提出了一种将渐紧线切割算法和列与约束生成算法相结合的求解策略,以获得间隙足够小的原问题最优解。在改进的IEEE 33节点ADN上验证了模型和算法的有效性,分析了不确定性和AM措施对ADN中分布式光伏最大准入容量的影响。

交直流混合配电网分布式电源最大准入容量

配电网中分布式电源(distributed generation, DG)的接入比例不断提升,对其正常运行带来一定的影响,有必要对分布式电源的最大准入容量进行评估。交直流混合配电网网络运行方式比传统交流配电网更加灵活,对分布式电源的消纳能力更强,是未来配电网的发展趋势,首先构建了基于Distflow潮流约束的交直流混合配电网分布式电源最大准入容量评估模型,然后采用二阶锥松弛技术对模型中非凸、非线性的约束条件进行处理,将其转化为可解的混合整数二阶锥规划模型进行求解。最后在94节点配电系统算例中测试了模型的有效性,分析了交流配电网、交直流混合配电网的分布式电源最大准入容量以及相应的影响因素,结果表明交直流混合配电网相比传统交流配电网对分布式电源的最大准入容量有所提升。

考虑主动管理与需求侧管理的主动配电网分布式光伏最大准入容量计算方法

为了在确保配电网安全、稳定运行的同时,促进配电网分布式光伏消纳,文章提出了一种主动配电网分布式光伏最大准入容量计算方法。以最大化分布式光伏准入容量为目标,计及系统潮流方程、节点电压、支路电流等多个电气约束,采用有载调压、无功补偿、储能充放电、网络重构、负荷削减等主动管理措施和需求侧管理措施,提升了"源荷"不确定性最不利条件下分布式光伏最大准入容量,建立了二阶段鲁棒优化模型。将原模型分解为主问题与子问题后,转化为混合整数二阶锥形式,使用列与约束生成算法求解。在改进的IEEE 33节点算例上对模型与算法的有效性进行检验,得到了主动配电网分布式光伏最大准入容量,并验证了主动管理与需求侧管理对其的提升作用。

基于鲁棒优化的配电网中分布式光伏准入容量研究

为解决配电网中分布式光伏最大准入容量的问题,以系统安全运行为约束建立分布式光伏准入容量的鲁棒模型。为了适应新型配电网,协调系统安全性与分布式光伏准入容量之间的矛盾,在评估分布式电源准入容量时考虑包含有有载调压变压器和静止无功补偿装置等主动管理手段的网络拓扑,并建立鲁棒性指标实现不确定区间可调节鲁棒优化。通过鲁棒线性优化方法将不确定模型转化为确定的混合整数线性规划进行求解。以改进的IEEE33节点为例,通过比较本文提出的算法及随机规划算法,验证了本文所建模型的可行性和有效性。

基于年时序曲线的配电网节点光伏接纳能力评估及最佳容量研究

首先从配电网安全运行的角度出发,基于年时序仿真评估得到配电网节点的光伏最大准入容量,进一步分析节点光伏最大准入容量的变化规律、限制光伏接入的因素。之后从光伏投资商的角度出发,依据最大准入容量配置光伏过于保守,难以获取理想收益,为寻求利益最大化,提出一种依据最佳容量规划光伏电站的模式,建立了计及弃光的光伏电站全寿命周期收益评估模型,评估得到使电站收益最大的光伏最佳容量,并对最佳容量的影响因素进行了敏感性分析。算例仿真表明,依据最佳容量建设光伏虽存在一定弃光,但相较传统的最大准入容量建设方案,经济效益仍会显著提高。

考虑交流潮流校正的日内滚动发电计划模型与方法

分布式电源（DG）的接入改变了传统配电网的单电源辐射式供电模式，可能导致原有继电保护装置出现误动、拒动或无法识别故障的情况。为解决此问题，以配电网中DG的接入容量最大化为目标函数，配电网三段式电流保护正确动作为约束条件，建立了DG准入容量的优化模型。对于多个DG接入配电网的情况，采用小生境遗传算法求解模型。算例仿真验证了所提方法的正确性和有效性。

含分布式电源的配电网电压越限薄弱环节识别方法

提出一种含分布式电源(DG)的配电网电压越限薄弱环节的识别方法。对电压越限原因进行机理分析,确定导致电压越限可能的原因及其电压敏感度;定义压降比系数,提出计及网损的各节点DG/负荷最大准入容量的计算方法;研究将各节点实际接入DG容量归算至馈线末端的方法,并将其与馈线末端的最大准入容量进行比较,识别配电网中易发生电压越限的薄弱节点及越限原因;在MATLAB上搭建IEEE 33节点系统验证所提方法的有效性和正确性。

监测点优化配置下考虑谐波约束的多节点分布式光伏最大配置方案研究

随着中国分布式光伏渗透率不断提高,其对配电网谐波的影响也越发严重。通过研究系统中谐波监测点的最佳配置,并以对谐波监测点处谐波影响最小为目标提出了多节点的分布式光伏配置方法,从而降低分布式光伏对配电网谐波影响。首先根据单节点接入分布式光伏发电(Distributed Photovoltaic Generation,DG)达到极限时全网其余各节点是否可观测到该节点产生的谐波,定义了谐波监测范围,进而利用敏感因子法以监测点数量少和监测范围全覆盖为目标,计算了谐波监测点的最佳配置方案。此后,以监测点谐波含量最少及系统光伏最大消纳为目标,使用粒子群算法计算得到了分布式光伏配置方案。通过上海某配电系统算例,验证了方案的有效性。

配电网分布式电源优化配置研究

在分布式电源单个容量、个数和位置未知的情况下,分别建立了以分布式电源并网容量最大与经济性最优为目标的优化模型。基于Matlab平台编写了粒子群算法和配电网潮流计算程序,采用改进的随机权重粒子群算法进行目标函数寻优,最后基于IEEE 33节点配电系统分别得到了以分布式电源并网容量最大与经济性最优为目标的优化配置方案。对上述两种方案进行对比分析,总结了两种规划方案的特点。通过算例分析,验证了模型及方法的正确性和有效性,可为不同目标的分布式电源优化配置提供参考。

计及不同调压策略的光伏并入配电网最大接纳能力研究

随着光伏电站和基于新能源的发电技术快速发展并逐步成熟,光伏发电的最大准入容量是需要考量的一个问题,同时电压越上限问题是高渗透率光伏电站并网的瓶颈之一。文章介绍了通过电压控制策略来改善运行状态以提高光伏渗透率,并提出一种计及光伏电站主动参与电压调整的最大准入容量计算方法,并以分布式光伏并网且具备电压控制功能的改进IEEE-33节点配电系统为例进行仿真验证,验证了所提出的电压控制策略能有效提升光伏电站并入配电网的最大准入容量。