考虑城市中央商务区规划阶段负荷不确定性的综合能源系统供能结构研究

在考虑机组最小负载率的基础上建立了各机组的约束条件,分别以经济性和环保性为目标构建了优化模型,研究了负荷不确定性对系统供能结构的影响。从概率的角度对规划阶段建筑群的负荷不确定性进行了描述,并应用场景分析法将已知概率分布的随机问题转化为便于求解计算的确定性问题。考虑负荷不确定性后,系统总的容量增大7%,运行费用增加2%,系统年总投资增加4%。对比经济性与环保性目标优化结果,分析了系统运行和供能结构配置产生差异的原因。

考虑负荷不确定性的配电网分层协调控制策略

忽视配电网运行的负荷特点,会导致蓄电池状态以及功率交换情况的优化不足。为了解决配电网节点拓扑和负荷不确定性的问题,提出了一种考虑负荷不确定性的配电网分层协调控制方法。分析了包括负荷节点、变压器、断路器、隔离开关等节点在内的配电网拓扑结构,分别计算了并网模态、孤岛模态下的能量关系,建立源网荷储分层协调控制模型,并使用拉丁超立方抽样方法生成不确定性的场景,引入了惯性权重、学习因子等参数改进粒子群算法,设计多目标分层粒子群算法的调控流程,实现配电网源网荷储分层协调控制。实验结果表明:应用该方法后,蓄电池的能量状态更好,交换功率更高;分层协调控制效果较佳,并可以根据实际需求进行配电网负荷状态自适应调整。

考虑净负荷不确定性的梯级水电站日前调峰模型构建

电网调峰一直是我国电力系统面临的调度难题,文章针对净负荷不确定性的梯级水电站日前调峰问题,提出一种考虑净负荷不确定性的日前调峰模型。该模型针对大规模间歇性清洁能源并带来的水电调峰净负荷不确定性的问题,试验首先通过Kmeans算法生成风电出力场景描述不确定性进行场景聚类,同时以多场景余荷平均距平绝对值期望值作为调峰目标,试验结果验证了模型的有效性和适用性,能在一定程度上降低水电错位调峰的风险。

基于负荷不确定性建模的静态电压稳定性风险评估

该文以负荷不确定性建模为基础,提出一种静态电压稳定性风险评估方法。负荷不确定性建模分3个阶段进行,其一采用改进模糊C均值聚类方法、Cholesky分解和多维正态分布抽样技术得到初始负荷波动模型;其二基于蒙特卡罗方法,建立可同时计及负荷增长方向及功率因数随机变化、用来模拟多节点负荷持续增长情景的概率超圆锥体模型;其三以相关系数和互信息量为评判体系,根据负荷曲线相似度将节点分群,确定负荷出现同时增长的节点编号。之后,构建蒙特卡罗-连续潮流算法,植入负荷不确定性模型,提出4项分别针对节点、线路及系统的风险指标,得到完整的风险评估体系。该文以太原110k V电网为例,对比分析了含恒功率负荷模型系统与含综合负荷模型系统的风险水平、薄弱区域,验证了文中所提方法的准确性和有效性。

负荷不确定性电网的电压稳定性评价方法

提出一种基于负荷不确定性电网的电压稳定性评价方法。在电网各节点及总负荷水平不确定、只能给出一个区间范围的情况下,首先定义了一种电压稳定性评价模型,采用边界定值法进行求解,找出一组最恶劣的负荷分布,使其在满足负荷取值范围的约束下离崩溃曲面的负荷距离最短。所述方法考虑了各节点和系统总负荷水平的不确定性,为电网的电压稳定性评估提供了一种新思路。在IEEE14和IEEE57节点系统中验证了所述算法的快速性和有效性。

负荷不确定性对三联供系统配置和经济性的影响

利用围绕代表日负荷的概率分布来描述所有负荷的不确定性,以年总费用期望值为目标函数,建立了三联供系统的优化模型。根据一实例,系统地研究了负荷不确定性对三联供系统配置和经济性的影响。结果表明,负荷不确定性对三联供系统核心设备的配置影响不大,对辅助设备影响较大;随不确定性的增大,三联供系统初投资和运行费用都有所增加,系统经济优势有所下降。

基于概率盒理论的负荷不确定性潮流计算

传统的确定性潮流计算只能获取在确定参数下电力系统的运行情况,但是在实际工作中这些影响系统运行的参数(如负荷)具有波动性。为了分析这些参数的波动性对系统运行带来的影响,提出了一种基于概率盒理论的负荷不确定性潮流计算。将概率盒理论应用于潮流计算当中,建立了一种基于概率盒的概率区间潮流模型并对其进行求解。以标准IEEE 30测试系统为例,首先分析负荷的分布特性,获得负荷的漂移区间并建立其概率盒模型;然后将负荷的概率盒等信度离散化并代入潮流方程中获得基于概率盒的潮流模型;最后使用牛顿法对该模型进行求解,并将潮流计算结果与蒙特卡洛方法进行对比分析。实验结果表明该方法有效可行,并且有更高的准确性。

考虑负荷不确定性与差异化需求的配电网网架结构混合多属性评价优选模型

传统配电网网架结构选择以定性决策为主,受人为因素影响大,决策繁琐。提出了一种考虑负荷不确定性与差异化需求的混合多属性评价优选模型。从拓扑结构、可靠性、经济性3个方面建立多属性评价指标体系,基于集对分析的混合多属性评价方法在评价过程中量化负荷不确定性,在此基础上进一步利用熵权法得到各指标客观权重及由指标权重表征的各网架性能;引入K-means聚类算法及模糊层次分析法建立多专家决策加权的需求方案静态获取模型,得到差异化需求方案以及指标主观权重;利用基于主客观权重及模糊熵的多属性关联关系分析模型,计算差异化需求方案与各备选网架的关联程度,最终建立考虑负荷不确定性与差异化需求的混合多属性评价优选模型。以多个地区的配电网规划为研究对象,利用所提出的混合多属性评价优选模型,分析了不同地区差异化需求下所适合建设的最优网架,验证了所提模型的有效性。

考虑DG与负荷不确定性的主动配电网重构

分布式电源(Distributed Generation,DG)以其清洁性的特点越来越多的接入配电网中,但是具有明显的不确定性,所以文中主要考虑了DG与负荷的不确定性对主动配电网重构的影响。针对DG与电力负荷的不确定性,通过信息熵与场景划分法相互结合,根据负荷曲线将负荷出力划分为多个场景,并且以Wasserstein概率距离指标对风力发电与光伏发电的场景进行划分。为了提高优化效率,提出"无重复"的环路编码与初始种群生成策略。建立基于有功网络损耗期望值的多场景配电网重构模型,最后使用改进的烟花算法对制定场景的重构目标函数进行优化。

考虑负荷不确定性的分布式电源的长期优化配置

针对负荷不确定性影响分布式电源控制和优化问题,建立了考虑负荷不确定性的以有功网损最小为目标函数的分布式电源长期规划模型。采用细菌菌落优化算法求解分布式电源优化配置问题,该算法建立了一种循环结束方式,迭代次数随着细菌菌落的消失自然结束,并且能够保持一定的精度。最后通过IEEE-33测试系统验证了考虑负荷不确定性的分布式电源规划模型实际意义,同时验证了细菌菌落优化算法在求解该问题的适应性和有效性。

考虑负荷不确定性的区间潮流计算方法

潮流计算是进行电力系统分析的重要工具 ,而实际工程实践中因为负荷等量的不确定因素的存在 ,使得不确定潮流问题有其重要的实用性。将区间数学引入求解不确定负荷下的潮流问题 ,采用区间分析的方法进行潮流计算方程组的求解。以区间量为基础的潮流计算模型出发 ,采用 Krawczyk-Moore区间迭代法求解 ,推出了求解方法。并以 Ward &Hale6节点试验系统为算例 ,进行不确定负荷潮流计算。

考虑多能互补和负荷不确定性的区域综合能源系统优化定容与资产利用效率分析

电、气、热等多种能源的耦合使得区域综合能源系统能够通过多能互补协同利用,提高运行的灵活性和经济性。通过投资能源供给和转换设备能够提升区域综合能源系统运行灵活性,但其与投资成本、设备利用情况通常是对立的。在充分考虑多能互补和负荷水平不确定性的前提下,对区域综合能源系统进行优化定容和资产利用效率分析。首先,基于能源集线器模型构建了区域综合能源系统的多能互补协调优化模型。考虑在长时间尺度内多能互补的执行及负荷不确定性对资产利用效率的影响,建立了区域综合能源系统设备的双层鲁棒优化定容模型。接着,通过定义与量化多能互补策略所实现的收益,评估其资产利用效率。最后,通过测试案例验证,在多能互补策略的实施与优化定容的共同作用下,区域综合能源系统设备资产利用效率能够维持在较高水平。

考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险优化

针对多源负荷的波动性和不确定性影响电力系统安稳运行,导致系统运行可靠性降低等问题,文章提出了一种考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险优化方法;建立了考虑多源负荷不确定性的电力系统元件停运概率模型;提出了考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险评估方法、安稳风险评估指标及其评估流程,对多源负荷波动下的电力系统安稳风险进行了评估。以系统运行过程安稳风险最低、负荷削减总量最小和系统经济损失后果最小为目标,建立电力系统安全稳定风险优化模型,对电力系统安稳风险进行优化。文章以IEEE-39节点算例进行仿真,验证了所建立模型的有效性。

考虑负荷不确定性与运行可靠性的综合能源系统资产利用效率分析

针对当前多种能源耦合程度不断加深背景下,综合能源系统资产利用效率评估方法的研究亟待开展,且对于综合能源系统运行状态的分析未考虑故障运行状态等问题,本文提出了考虑负荷不确定性与运行可靠性的综合能源系统资产利用效率分析方法。首先,构建了表征系统终端负荷不确定性的模型;其次,分别以系统资产利用效率以及系统运行可靠性作为评估系统正常运行以及故障运行状态的指标,对其评估方法进行研究,并采用隶属度函数将不同量纲的指标进行结合;最后,通过实际算例仿真,具体分析了综合能源系统全年及典型日的运行状态,并分析了负荷不确定性对系统资产利用效率及运行可靠性产生的影响,从而验证本文所提理论方法的有效性与适用性。

考虑风电和负荷不确定性的输电网多目标柔性规划

风电大规模集中并网使输电网中电源出力的不确定性显著增强,并且当前考虑风电和负荷不确定性的输电网规划模型大多采用直流潮流,规划结果的准确性有待提高。以交流潮流为基础,构建了考虑风电和负荷不确定性的输电网多目标柔性规划双层模型。上层模型是以建设投资等年值费用、年网损费用和运行效率为目标的输电网多目标规划模型,采用带精英策略的非支配排序遗传算法求解,并将帕累托最优规划方案集合传递给下层;下层模型是以弃风和切负荷量最小为目标的多场景校验模型,用来校验帕累托最优规划方案集合对于风电和负荷不确定性的承受能力,根据下层模型的弃风和切负荷期望值修改上层模型的约束条件,从而将风电和负荷不确定性的影响传递给上层模型。对下层模型的交流潮流约束进行二阶锥松弛,将非线性且非凸的规划模型转化为具有凸可行域的二阶锥规划模型,利用Cplex求解器进行高效求解。最后,用调整后的39节点系统验证了所提模型的有效性。

考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化

提出了一种考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化方法,研究负荷模型的不确定性对交直流系统无功优化的影响。文中将系统有功损耗最小、系统电压稳定裕度最大作为目标函数,基于负荷误差的正态分布特征,并利用二层规划理论方法,建立考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化数学模型。针对交直流无功优化非线性、多变量、多约束的特点,采用内点法和遗传算法相结合的混合优化算法求解上层模型,下层模型采用实数编码的改进遗传算法求解。采用基于IEEE30标准节点改进的交直流算例对提出的方法进行验证,结果验证了所提出方法的可行性及有效性。

负荷不确定性的配电网无功规划优化

提出一种考虑负荷不确定性的配电网无功规划优化的方法。该方法把不确定负荷表示成模糊数的形式并通过拟合误差服从正态分布来求取模糊集合参数;然后建立无功规划优化的模型。并采用模糊分析法,使模糊负荷能运用到求解模型中去;最后采用改进的二进制粒子群算法来求解无功优化模型。算例分析证明了此方法的有效性。

考虑负荷不确定性的微电网优化调度研究

近年来,随着能源危机及环境污染问题不断加重,微电网作为一种新型的能源网络化供应与管理结构,为新能源的广泛接入提供了一种有效途径,在降低能耗减少环境污染的同时也提高了系统运行的可靠性和灵活性。为提升微电网运行的经济性与节能环保性,基于含风力、光伏、燃气轮机、燃料电池及蓄电池的微电网模型,在综合考虑能量供需平衡、爬坡速率约束及蓄电池充放电容量条件下,运用混合整数规划优化方法,建立了考虑负荷的不确定性因素下以离网型微电网为主的微电网经济调度模型。

精细考虑时刻间净负荷波动不确定性的机组组合

在以往对净负荷不确定性的研究中,往往从时刻点的角度对净负荷不确定性进行刻画,如对时刻点上的不确定性采用概率分布或区间描述,对时刻间净负荷波动过程的不确定性研究相对较少。为此,针对时刻间净负荷波动过程的不确定性,从净负荷波动幅值和波动速度2个方面,挖掘并刻画净负荷极端波动轨线,提出精细考虑时刻间净负荷波动不确定性的机组组合模型。对时刻间的净负荷波动,发掘出4种时刻间净负荷极端波动轨线。系统只要应对这4条极端波动轨线,就能保证其对时刻间净负荷波动的鲁棒应对,从而避免过于激进的结果。与此同时,各种净负荷极端波动轨线下的支路潮流约束均被考虑,保证了净负荷波动所需备用的可传递性。算例分析表明:所提模型能够更合理地配置净负荷波动所需的机组爬坡能力,保证极端波动下的电力系统安全经济运行。

考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划

提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性、基于机会约束规划的输电系统规划方法。将Monte Carlo方法与解析的概率潮流计算方法相结合,得到含风电场电网输电线路的有功概率潮流分布。通过改进经典的输电系统规划模型,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布、基于概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型。为了有效求解该模型,设计了一种两步式遗传算法。该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息。算例证明了该方法的有效性。