高光伏渗透下考虑源荷不确定性的含分布式储能的综合能源系统规划

随着光伏接入配电网的渗透率越来越高,传统的综合能源系统规划方法由于忽略对光伏和负荷不确定性考虑以及本身方法的问题,难以充分发挥综合能源系统优势应对高光伏渗透率配电网。为此,在高光伏渗透配电网的基础上,考虑光伏和负荷不确定因素的影响,从配电网和用户两个层面,构建了一种考虑光伏和负荷不确定性的综合能源系统两阶段规划模型。第一阶段模型是以综合能源系统并网的最小数量为目标函数确定综合能源系统最佳并网位置和数量;第二阶段模型是在第一阶段的基础上以综合能源系统自适应鲁棒经济调度成本为目标函数确定综合能源系统并网的最佳容量;运用灰狼优化算法完成两阶段规划模型求解,确定综合能源系统最佳的并网位置和并网容量。通过算例仿真验证所提综合能源系统规划模型的有效性。

高光伏渗透率配电网的电压协调控制策略研究

【目的】在高比例分布式光伏接入配电网的新型电力系统背景下,光伏出力的波动性、间歇性、随机性易引起电压越限和电压波动问题。为了改善配电网的电压质量,【方法】结合多模式控制的精确性和模糊控制多变量输入的准确性,提出一种基于模糊逻辑的配电网多模式电压控制策略。该方法能适应光伏逆变器所处的不同运行场景,并综合考虑电压变化量、电压变化趋势以及PI参数动态调整等方面,以确保此控制方法的有效性和参数鲁棒性。【结果】结果显示:所提控制策略能够有效将电压维持在0.960~1.012范围内;网络电压波动幅度分别降低了17.4%、18.7%、40.0%;电压偏移量分别降低了68.50%、66.58%、65.10%;显著提高了网络的功率因数指标。【结论】结果表明:合理有效的电压控制策略,能够有效缓解电压越限和电压波动问题,优化网络损耗和功率因数,实现配电网整体优化运行。

配电台区高光伏渗透率对电压的影响与治理策略

随着光伏发电技术的不断发展,其在配电网中的应用越来越广泛。配电网作为电能输送的重要环节,其电能质量的好坏对用户用电体验有重要影响。但在实际运行中,由于光伏电站接入引起的电压问题越来越多,影响了电力系统运行安全和电能质量。基于此,文章分析了配电台区高光伏渗透率对电压的影响,并针对台区内光伏电站的接入提出了相应的治理策略,以期为相关工作人员提供参考和借鉴。

极高光伏渗透率下基于潮流雅可比矩阵和卷积神经网络的静态电压稳定在线预测

大量光伏接入电力系统,给系统的电压稳定带来了挑战。该文针对极高光伏渗透率,即瞬时光伏渗透率可能大于100%的情况,分析电压会产生崩溃的现象,提出双向静态电压稳定裕度(voltage stability margin,VSM)的概念。由于潮流雅可比矩阵具有天然的网格结构性、拓扑变化性与电压相关性,而卷积神经网络具有强的学习能力、泛化能力,且可以专门处理网格结构数据,因此,潮流雅可比矩阵作为输入的卷积神经网络模型能够预测双向VSM。通过IEEE-33节点系统与IEEE-123节点系统对所提方法进行验证,结果显示,所提方法能够在系统网络拓扑结构发生变化时保持较高的预测精度,且具有较强的泛化能力。

高光伏渗透配电网分散式最优潮流的割平面一致性算法

采用割平面一致性算法对高光伏渗透主动配电网的最优潮流问题进行分散式求解。首先对潮流方程进行线性近似,将节点电压表示为节点注入功率线性函数,搭建包含网络损耗和弃光惩罚费用的二次规划模型。然后利用拉格朗日对偶松弛技术将集中式模型解耦,将配电网络和各光伏逆变器分别作为独立的代理,对每个代理建立主问题对原问题进行近似,在相邻代理间仅传递割平面约束,最终一致地求出各代理的最优解。各代理相互独立,保密性好,不需要上层协调器,并且在发生割平面信息丢失时仍然可以收敛到最优解。最后,通过对一实际屋顶光伏系统和33节点系统进行测试,证明了所提方法的正确性和有效性。

考虑非完美通讯的高光伏渗透率配电网实时电压协同控制

逆变器集群的无功协同控制算法具有彻底解决高光伏渗透率配电网实时电压管理难题的潜力。然而,传统算法在设计时大多未考虑算法所依赖的实际通讯环境存在着随机时延、丢包等问题,因而此类算法在实际应用中的控制性能可能远无法达到其设计时的标准。因此,提出一种基于异步迭代更新规则以及具有信息校验补偿机制的一致性算法,并将其应用于分布式光伏逆变器的无功功率协同控制中。该文通过构建离散化的通讯链路信息传递数学模型,同时结合所提算法的迭代更新规则,建立算法与通讯相耦合的系统状态转移矩阵,并利用遍历性理论证明其在非完美通讯环境下的收敛性。仿真结果验证了所提算法相较于传统算法在实际应用场景中的优越性。

含高光伏渗透配电网最优潮流的分散式鞍点动态求解

在高比例光伏接入配电网的情况下,研究其最优潮流问题愈加重要。基于鞍点动态法,提出一种解决高光伏渗透率配电网最优潮流问题的分散式优化方法。该算法从动态系统控制的角度出发,将凸优化问题寻优的过程转化为动态系统渐进稳定的过程。首先,将潮流方程进行线性化,建立包含网络损耗和弃光惩罚的二次规划模型,保证算法最终稳定在全局最优解。然后,将电力网络和各个光伏逆变器分别视为独立可控的单元,将集中式最优潮流模型转化为可分散式求解的模型。网络和各个光伏逆变器之间仅需要交换节点注入功率信息,各个光伏逆变器之间相互独立,保密性好,各单元的优化求解可同时进行,并具有即插即用的特点。最后,通过仿真计算验证潮流方程线性化模型的准确性和所提算法的有效性。

计及有载调压的高光伏渗透率配电网储能优化配置

为解决高光伏渗透率配电网功率倒送等问题,合理配置储能系统是有效手段。同时,有载调压变压器作为一种重要调压手段在低压配电网中广泛使用,需要在储能优化配置予以考虑。因此,将储能全寿命周期投资运维成本及购电成本最低作为目标,同时考虑储能系统的充放电损耗、荷电状态和能量存储时间等因素,建立了计及有载调压的有源配电网储能优化配置模型。利用二阶锥规划SOCP(second-order cone programming)对潮流约束进行松弛处理并求解,给出能够适用于含有载调压变压器的分布式能源高渗透率配电网的储能优化配置方案。以浙江省某低压配电网为例校验了提出方法的有效性。

Transient Stability Assessment of Synchronous Generator in Power System with High-Penetration Photovoltaics

As photovoltaic （PV） capacity in power system increases, the capacity of synchronous generator needs to be reduced relatively. This leads to the lower system inertia and the higher generator reactance, and hence the generator transient stability may negatively be affected. In particular, the impact on the transient stability may become more serious when the considerable amounts of PV systems are disconnected simultaneously during voltage sag. In this work, the generator transient stability in the power system with significant PV penetration is assessed by a numerical simulation. In order to assess the impact from various angles, simulation parameters such as levels of PV penetration, variety of power sources （inverter or rotational machine）, and existence of LVRT capability are considered. The simulation is performed by using PSCAD/EMTDC software.