人工智能赋能微电网运行优化的应用及展望

为深化能源改革和推进“双碳”战略目标,我国提出以构建新型电力系统作为关键行径。《“十四五”现代能源体系规划》提出积极发展智能微电网,以创新电网结构形态和运行模式,推进构建新型电力系统,人工智能是实现微电网运行优化的重要赋能技术。因此,对人工智能赋能微电网运行优化的应用与理论进行深入分析,并对人工智能技术在微电网运行优化中的应用现状、瓶颈及发展趋势展开分析、总结和展望。提出以数字孪生为主要支撑框架的人工智能赋能智慧微电网的应用体系,深度总结功能要素、运行方式和人工智能赋能作用,展望人工智能赋能微电网运行优化的应用前景,为未来人工智能技术与新型电力系统的深度融合应用提供参考和启示。

粒子群优化-人工神经网络两阶段优下的配电网柔性互联装置实时运行

基于电力电子器件实现的柔性互联装置可独立、连续调节有功和无功功率,具有提供无功支撑、调节潮流分布、平衡馈线负载、降低网络损耗等多种功能,已成为配电网发展的核心装置。为使其在配电网运行中充分发挥优势,对其实时运行优化问题开展了研究,提出了一种粒子群优化-人工神经网络两阶段方法:一阶段采用具有全局寻优能力的粒子群优化算法求解若干典型工况,构建训练集为人工神经网络提供数据支持;二阶段采用人工神经网络,可离线进行网络训练并在接收到待求解工况时快速在线求解。以一9节点配电网络为算例,验证了柔性互联装置的调节效果,以及所提方法的准确性与快速性。

考虑配电网脆弱性的储能双层优化配置模型

针对大规模分布式电源并网时配电网调控能力不足导致的配网脆弱性差、供需不平衡及运维成本增加等问题,立足储能设备的灵活响应特性,提出1种计及储能配置和运行耦合的双层协同优化模型。上层模型考虑储能系统配置成本、网络运行损耗成本和主网购电成本,探究储能最优配置方案;下层模型以优化电网综合脆弱性为目标感知电网运行的改善潜力,修正上层储能配置方案并制定储能能量管理策略。引入混沌理论及动态惯性权重策略优化算法性能,以改进的混沌粒子群算法求解优化模型。算例分析表明,所提储能配置方案及运行优化策略有效改善了电网运行脆弱性,提高了配电网运行水平。

多种分布式电源随机性的配电网优化运行研究

随着分布式电源在配电网中的渗透率不断增大,随机性因素的占比逐渐增多,配电网的优化运行难度日益加大。从长期和短期2种时间尺度出发,建立了风电、光伏2种典型的分布式电源的随机性模型,同时考虑了负荷的随机性及可控性,并引入到配电网运行的优化模型中,最后采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法求解得到考虑多种分布式电源随机性的配电网优化运行策略。仿真验证表明了所提模型正确性和有效性。

基于含分布式电源的配电网优化运行研究

针对分布式能源大规模接入配电网带来的配电网规划和电能质量等问题,进行配电网优化运行研究。从分布式电源给配电网带来的影响出发,对配电网重构技术、分布式电源位置和容量优化及滤波器选型和位置优化三个角度进行了综述,同时分析总结配电网优化运行的建模方式和约束条件,并围绕多目标非线性且多约束的组合优化问题求解算法进行了梳理归纳,对配电网优化运行做总结与展望。

基于可再生能源与储能系统的微电网模型及其优化运行仿真研究

随着新能源发电的广泛应用,微电网的经济效益是实现环境友好型供电的关键因素。各学者对微电网模型进行了大量研究,但现有模型未能体现可再生能源在微电网运行中的重要作用。因此,一个基于可再生能源与储能系统分析微电网产储电模型被提出,为了满足最小成本和二氧化碳排放量的需求,对微电网中电能的产生、存储和生产成本进行了详细分析。该微电网包含一个光伏发电厂、一个风力发电机、作为发电设备的柴油和燃气发电机,以及作为储能设备的电池储能系统和一个小型水力蓄水池。利用FICO Xpress编程优化工具对配电网中的微电网进行了电能生产和储存过程的仿真研究。结果表明,使用储能系统可以大大减少火电机组的发电量,也有助于降低火电机组的运行成本。此外,仿真结果符合所提出的用于分析微电网中的电力生产和存储的模型。

电网运行方式安排与经济运行研究

随着电网网络节点的增加和电压等级的不断提高,电网调度管理需顺应时代发展要求,提高调度整体水平。文章首先对电网运行管理方式的特点进行了归纳,阐述了电网运行方式安排和管理的重要意义,并探讨了电网运行方式安排的原则,最后提出优化电网运行的几点措施,具有一定的现实意义和参考价值。

碳税机制下微电网优化调度研究

报告了国内外碳税制度发展现状,提出了碳税价格模型,并将碳税机制引入微电网优化中。研究以微电网综合运行成本为目标,运行稳定性为约束,建立并网运行条件下含可控分布式电源的微电网优化模型。采用Yalmip工具箱求解,得到了在不同碳税价格下微电网优化结果,并分析了碳税价格对微网可再生能源利用率的影响。结果表明,碳税机制能有效降低微电网运行成本,引导微电网更加优先利用新能源发电,提高可再生能源利用率。

面向电力物联网的含可再生能源配电网运行展望

目前,电网缺乏对分布式能源及其所接入低压配电系统的有效量测,难以分析可再生能源大规模接入给配电网运行带来的显著不确定性。电力物联网技术可突破传统量测方式的瓶颈,应用于含可再生能源配电网的多级协调运行及可再生能源广域消纳。面向电力物联网的建设,阐述了可再生能源的状态感知、数据采集与处理过程。然后,利用物联网感知信息,从用户侧能量管理、分布式能源集群控制、配电网多时间尺度优化运行、综合能源系统运行等方面,构建了基于电力物联网平台的含可再生能源配电网运行方式框架。最后,对电力物联网在可再生能源系统中的预期应用效益进行了分析。

计及源网荷运行特性的配电网中长期调度互动技术

配电网可调度资源的用电方式以及对激励信号的敏感程度都有很大差异,这些将直接影响调度资源互动的可操作性、运转效率及电网运行效益。本文在考虑工作日与节假日运行方式、计划检修协调优化以及临时供电优化、重要负荷保电需求等因素的基础上,将多种互动按不同场景进行分别处理,研究中长期配电网络、分布式电源、负荷、上级电网之间的互动技术。针对配电网月度运行结构优化的目标、模型和方法开展详细研究,将多目标粒子群优化算法用于南京实际配电网运行结构优化,并从配电网月度运行结构最优解集中获得该地区的最优运行结构参考方案,验证了本文所提方法的有效性和正确性。

基于数据驱动知识显式嵌入的配电网最优需求响应策略

充分挖掘多元需求侧资源的灵活性,对于提升分布式新能源广泛接入背景下的新型配电网运行可靠性和经济性具有重要意义。然而,目前关于需求响应策略的解析化方法大多基于较为理想的用户行为观测和参数假设,纯数据驱动方法难以兼顾电网侧运行的复杂约束,策略的可用性存疑。为此,文章提出基于数据驱动知识显式嵌入的需求响应策略,首先,考虑到需求侧资源灵活性的强时段耦合特性,提出需求侧资源动态模型,定量分析需求侧灵活性资源的响应特性;其次,提出数据驱动知识的显式解析方法,将需求侧灵活性描述为混合整数线性模型并嵌入至配电网优化运行模型中,实现灵活实用的新型配电网供需交互与协调运行。最后,通过仿真算例验证所提方法兼具解析模型和数据驱动方法的优势,为不完全信息观测条件下源网荷协调运行提供较为实用化的解决方案。

电网经济调峰的多目标模糊优化模型

在对电网经济运行进行分析的基础上,考虑厂网分开、竞价上网等电力体制改革发展需要,提出将综合上网电价作为电网调峰经济目标,在经济调峰中把发电煤耗、网损、综合上网电价作为目标进行研究,建立相应的目标函数模型,确定电网经济调峰的约束方程.应用模糊数学理论,导出反映电网经济调峰模糊特性的隶属函数,建立电网经济调峰的多目标模糊非线性优化模型.将提出的多目标模糊非线性优化模型应用到1999年黑龙江省电网运行中.

基于多端柔性多状态开关的智能配电网调控技术

为响应配电网用户的差异化需求,实现配电网柔性运行,该文将柔性多状态开关(flexible distribution switch,FDS)引入到配电网,并在阐述FDS技术理念和内涵的基础上,对基于多端FDS的配电网分布式电源消纳、电能质量改善、配电网运行优化、自愈控制等调控技术进行详细地分析和说明。最后以广东某地区电网为案例,对基于多端FDS的配电网调控技术效果进行仿真分析和验证。

基于人工智能大语言模型技术的电网优化运行应用分析

为提升电网运行优化的智能化水平,提出了基于人工智能大语言模型技术的优化应用分析。首先论述了通用大语言模型基本概念及应用于电网运行的必要性。分析了通用大语言模型的技术特征,说明了电网运行的应用技术。提出了电网运行优化的系统框架,分析了多模态数据融合、信息流关键推理、电网脑态势解析、智能体辅助决策的优化机制。根据优化运行管理方法,说明了在变电站故障分析和风电光伏功率预测的具体应用效果。

智能化技术在配电系统管理中的应用

阐述智能化低压配电系统的优势和特点,智能化技术在配电管理系统中的应用,包括配电物联网云化主站、配电网络运行方式优化技术、基于大数据的配网智能化运维管控。

智能化技术在配电系统管理中的应用

阐述智能化配电系统的内容、优势和特点,分析智能化技术在配电管理系统中的应用,包括配电网运维技术、新能源并网控制、故障智能识别定位的应用,探讨智能化配电系统管理优化策略。

配电自动化的现状和发展

配电系统自动化主要利用的就是现代化的电子技术、通讯技术以及计算机网络技术等,并将配电网在线数据和离线数据以及配电网数据和用户数据等进行信息的集成,以此构成完善的自动化系统,并以此实现配电系统正常化运行及出现事故的能够及时得到监测、保护和控制等用电和配电管理的现代化。

面向配电网优化运行的网络重构与智能软开关协同优化策略

配电网运行方式不确定性显著增加,以网络重构为代表的传统配电网运行控制方法面临挑战。近年来,智能软开关(Soft Opening Point,SOP)在配电网中逐渐得到应用,丰富了配电网的运行调控措施。本文以SOP代替传统联络开关,建立考虑网络重构与智能软开关的配电网运行优化模型,并通过人工鱼群算法计算网络重构与智能软开关的协同策略。在IEEE 33节点系统中的测试结果表明,所提方法能够实现配电网运行经济性与安全性的综合提升。

新能源发电并网对配电网运行的影响分析

阐述新能源发电的特点,新能源发电并网对配电网运行的影响,探讨新能源发电并网的应对措施,包括完善与优化新能源电网、重点控制电网调度、实现管理技术创新、新能源发电资源的评估。