检索结果-内蒙古大学图书馆

基于模型预测控制含可再生分布式电源参与调控的配电网多时间尺度无功动态优化

电工技术学报 2019年第10期34卷 2022-2037页

作者：颜湘武徐韵李若瑾金永盛李铁华北电力大学分布式储能与微网河北省重点实验室保定071003 国网辽宁省电力有限公司沈阳110006

充分挖掘可再生分布式电源(RDG)动态无功电压调控能力,对改善配电系统内风电、光伏出力随机性和负荷波动导致的电压稳定性问题具有重要意义。建立了基于模型预测控制的配电网多时间尺度无功优化模型,包含日前优化调节层和实时滚动调控... 详细信息

充分挖掘可再生分布式电源(RDG)动态无功电压调控能力,对改善配电系统内风电、光伏出力随机性和负荷波动导致的电压稳定性问题具有重要意义。建立了基于模型预测控制的配电网多时间尺度无功优化模型,包含日前优化调节层和实时滚动调控层。日前优化侧重于运行经济性,协调配合不同类型无功设备进行大尺度无功调节,并预留充足动态无功储备响应动态调控,降低运行风险;实时滚动调控侧重于系统运行可靠性,基于RDG、负荷超短期预测进行滚动调控,根据无功补偿需求及时决策反馈校正,逐层细化实现配电网无功电压"大幅调节"、"小幅调控"和"反馈调整",抑制不确定因素导致的电压越限。最后,通过IEEE 33节点算例进行仿真分析,验证了该文所提模型和算法可有效削弱预测误差影响,提升系统电压稳定性和电能质量。

关键词：配电网可再生分布式电源无功电压调控模型预测控制多时间尺度

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考虑网络动态重构含多异质可再生分布式电源参与调控的配电网多时空尺度无功优化

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电工技术学报 2019年第20期34卷 4358-4372页

作者：颜湘武徐韵华北电力大学分布式储能与微网河北省重点实验室

电压分布局部性、负荷/电源特性多样性和功率脉动性,决定了配电网无功电压调控需要在时间域和空间域内“多级协调、逐级细化”。建立配电网多时空尺度无功优化模型,空间域内进行“全局协同优化”“分区自律调控”和“全局协同调控”的... 详细信息

电压分布局部性、负荷/电源特性多样性和功率脉动性,决定了配电网无功电压调控需要在时间域和空间域内“多级协调、逐级细化”。建立配电网多时空尺度无功优化模型,空间域内进行“全局协同优化”“分区自律调控”和“全局协同调控”的协调配合,并在全局协同优化中融入网络动态重构,拓展优化“可行域”;基于模块度函数和动态无功储备指标进行动态分区并自律调控,实现“分区自治”;分区自律调控结果返回全局层面进行全系统检测和协同调控,提高控制精度;在时间域内由1d周期1h时间粒度的全局协同优化,向分区自律调控5min时间粒度递进,并在各层调控嵌入模型预测控制“预测模型”“滚动优化”和“反馈校正”环节,从而实现时空耦合的“分区逐层”优化调控。最后,以IEEE 33节点系统为例进行仿真分析,结果表明:该文所建模型在空间域和时间域内均实现了精细化控制,工程应用价值显著。

关键词：配电网无功优化可再生分布式电源网络重构动态分区自律协同控制

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含可再生分布式电源参与调控的配电网动态分区实时无功优化方法

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现代电力 2020年第1期37卷 42-50页

作者：徐韵颜湘武分布式储能与微网河北省重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

可再生分布式电源高比例接入,其出力随机性叠加负荷波动性,极大地增加了配电网无功电压调控难度。结合风电、光伏等可再生分布式电源的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法。基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节... 详细信息

可再生分布式电源高比例接入,其出力随机性叠加负荷波动性,极大地增加了配电网无功电压调控难度。结合风电、光伏等可再生分布式电源的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法。基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节点性质逆向初步合并,以最大模块度函数为衡量指标进行初始分区,并根据实时运行状态和无功储备约束调整分区,形成可满足动态无功调节的最佳分区方案,然后执行分区实时无功电压调控。最后,以IEEE33节点系统为例通过MATLAB编程进行仿真分析,结果表明:日内实时控制与动态分区相结合,有效提高系统无功电压控制快速性和精确性。

关键词：配电网实时无功优化动态分区可再生分布式电源动态无功储备

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含可再生分布式电源参与调节的配电网无功电压优化控制

含可再生分布式电源参与调节的配电网无功电压优化控制

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作者：徐韵华北电力大学(北京)

学位级别：博士

近年来,随着大规模可再生分布式电源(Renewable Distributed Generation,RDG)、电动汽车、分布式储能、柔性负荷接入配电网,其时空分布随机性和运行状态多变性,给配电网运行带来诸多挑战的同时,也丰富了无功电压调控手段。为此,本文在... 详细信息

近年来,随着大规模可再生分布式电源(Renewable Distributed Generation,RDG)、电动汽车、分布式储能、柔性负荷接入配电网,其时空分布随机性和运行状态多变性,给配电网运行带来诸多挑战的同时,也丰富了无功电压调控手段。为此,本文在传统无功电压调控基础上,结合新设备接入拓展研究思路,开展“含高比例RDG参与调节的配电网无功电压优化控制”研究,充分利用配电网内多种可控源,通过“源-网-荷-储”多环节纵向资源整合,实现光伏、风电、分布式储能、电动汽车、柔性负荷的协调控制和友好互动,对于优化潮流分布,改善供电质量,降低网络损耗,促进RDG消纳,提升配电网运行经济性和可靠性,具有重要理论意义和实际工程应用价值。主要研究内容如下:(1)提出了含RDG参与调控的配电网多时间尺度无功动态优化模型与方法。针对配电系统内风电、光伏出力随机性和负荷波动导致的电压稳定性问题,建立基于模型预测控制的配电网多时间尺度无功优化模型,包含日前优化调节层和实时滚动调控层。日前优化侧重于运行经济性,协调配合不同技术经济特性无功设备进行大尺度无功调节,通过电压稳定概率约束来预留充足动态无功储备响应动态调控;实时滚动调控侧重于系统运行稳定性,基于RDG、负荷超短期预测进行滚动调控,根据无功补偿量需求及时决策反馈校正,从而实现预测信息及调控方式逐层细化抑制不确定因素导致的电压越限。(2)提出了含RDG参与调控的配电网动态分区实时无功优化方法。针对多数分区方法需事先给定分区数目或确定分区数量的参数阈值,且分区过程中需考虑各电源无功裕度,难以实现无人工干预实时动态分区的问题,结合风电、光伏等RDG的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法:基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节点性质逆向初步合并,以最大模块度函数为衡量指标进行初始分区,并根据实时运行状态和无功储备约束调整分区,形成可满足动态无功调节的最佳分区方案,然后执行分区实时无功电压调控。(3)提出了考虑网络动态重构的配电网多时空尺度无功优化模型与方法。电压分布局部性、负荷/电源特性多样性和功率脉动性,决定了配电网无功电压调控需要在时间域和空间域内“多级协调、逐级细化”,对此建立了配电网多时空尺度无功优化模型。空间域内进行“全局协同优化”、“分区自律调控”和“全局协同调控”的协调配合,并在全局协同优化中融入网络动态重构,拓展优化“可行域”;基于模块度函数和动态无功储备指标进行动态分区并自律调控,实现“分区自治”;分区自律调控结果返回全局层面进行全系统检测和协同调控,提高控制精度;在时间域内由全局协同优化1d周期1h颗粒度,向分区自律调控5min颗粒度递进,并在各层调控嵌入模型预测控制“预测模型”、“滚动优化”和“反馈校正”环节,实现时空耦合的“分区逐层”精细化控制。(4)提出了电力市场环境下含“源-网-荷-储”互动的主动配电网有功/无功联合优化模型与方法。为横向打破风、光、储等“源端”相对独立、各自为政壁垒,实现多能互补,纵深层面进行“源-网-荷-储”多环节、多维度有功/无功联合调度和协调控制,提高可再生能源消纳,保障配电网安全经济运行,建立了电力市场环境下含“源-网-荷-储”互动的主动配电网多时间尺度有功/无功联合优化模型,采用随机模型预测控制实现逐层递进调控。日前优化调度基于日前电价和RDG出力预测,安排有功/无功可控源和联络开关运行状态,在保障可靠性基础上,实现收益最大化;日内滚动优化根据短期预测信息,进一步挖掘收益空间,并消除电压越限;实时反馈校正侧重于运行安全性,基于超短期预测信息进行更精细化调控,抑制电压波动。(5)提出了含充换储一体化电站(Charging-swapping-storage Integrated Station,CSSIS)参与调节的主动配电网有功/无功联合优化模型与方法。针对电动汽车时空分布随机性,无序充电管理易导致负荷高峰期“峰上加峰”,加重局部电压越限风险问题,建立考虑CSSIS参与调控的主动配电网双层有功无功联合优化模型。外层优化侧重于配电网层面,强调CSSIS整体有功无功出力计划,发挥CSSIS削峰填谷、电压动态调整作用,提高配电网运行的安全性和经济性;内层优化侧重于CSSIS站内具体出力计划,实现站内能量互补平抑EV负荷波动、降低EV用电成本、废旧电池梯级利用。为减少实时优化动态电源的调节压力,日前优化采用鲁棒优化方法来提高系统应对不确定因素的能力,实现CSSIS接入配电网的“友好性”。上述研究成果可为配电企业配电系统管理平台研发提供理论支撑,并在配电网有功调度和无功优化中具有广阔的应用前景。

关键词：配电网可再生分布式电源无功电压调控多时间尺度 “源-网-荷-储”互动

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含可再生分布式电源参与调控的配电网无功电压优化控制研究综述

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华北电力大学学报（自然科学版） 2019年第4期46卷 16-30页

作者：徐韵颜湘武华北电力大学分布式储能与微网河北省重点实验室

高比例可再生分布式电源(RDG)分散接入配电网,其出力随机性叠加负荷波动性,对优化控制和运行态势预测分析带来极大困难,使得充分挖掘多类型无功设备调节潜力,从“源-网-荷-储”多维度拓宽无功优化控制“可行域”成为必要。结合风电、光... 详细信息

高比例可再生分布式电源(RDG)分散接入配电网,其出力随机性叠加负荷波动性,对优化控制和运行态势预测分析带来极大困难,使得充分挖掘多类型无功设备调节潜力,从“源-网-荷-储”多维度拓宽无功优化控制“可行域”成为必要。结合风电、光伏发电等RDG参与配电网无功优化和电压调控研究现状,归纳整理了相关建模方法,主要包括:多时间尺度和分层分区优化控制、有功无功协调优化、网络重构与无功调控协调优化等;简要分析了配电网无功优化数学方法,包括随机变量处理方法和无功优化求解方法等。最后,结合未来“源-网-荷-储”结构变化、能源互联网发展趋势和电力市场化改革现状,对配电网无功优化调控研究方向给予展望,以期为相关研究工作提供帮助。

关键词：可再生分布式电源配电网无功优化多时间尺度无功优化分层分区电压控制有功无功联合优化网络重构

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计及可再生电源不确定性的配电网鲁棒最优潮流

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电力自动化设备 2018年第6期38卷 87-94页

作者：王婷婷白晓清李佩杰刘文泰广西大学广西电力系统最优化与节能技术重点实验室广西南宁530004

主动配电网中可再生分布式电源出力的不确定性影响系统安全运行。基于鲁棒优化方法,首先建立考虑可再生分布式电源出力不确定性的主动配电网鲁棒最优潮流模型,该模型考虑了能改善其解保守性的价格型需求侧响应。对模型中的不确定集进行... 详细信息

主动配电网中可再生分布式电源出力的不确定性影响系统安全运行。基于鲁棒优化方法,首先建立考虑可再生分布式电源出力不确定性的主动配电网鲁棒最优潮流模型,该模型考虑了能改善其解保守性的价格型需求侧响应。对模型中的不确定集进行凸转换,采用凸优化方法对模型进行求解。IEEE 13节点和IEEE 123节点系统的仿真测试结果表明,相比于传统确定性模型,采用所提鲁棒优化模型获得的优化结果能同时兼顾安全性和经济性。

关键词：可再生分布式电源鲁棒优化二阶锥规划不平衡配电网需求侧响应最优潮流模型

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考虑移动氢储能和高密度可再生能源的主动配电网优化调度

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电力自动化设备 2020年第12期40卷 42-48页

作者：朱俊澎袁越吴涵河海大学能源与电气学院江苏南京211100

随着可再生分布式电源(RDG)在配电网中的渗透率逐步提高,局部地区已出现配电网对RDG消纳能力不足的情况。已有研究表明主动配电网中的各类有功、无功灵活性资源对RDG消纳具有促进作用。为此,基于氢储能的可移动特性,提出一种新型的含高... 详细信息

随着可再生分布式电源(RDG)在配电网中的渗透率逐步提高,局部地区已出现配电网对RDG消纳能力不足的情况。已有研究表明主动配电网中的各类有功、无功灵活性资源对RDG消纳具有促进作用。为此,基于氢储能的可移动特性,提出一种新型的含高密度RDG的主动配电网优化调度模型。考虑RDG出力的随机性和氢能在多座氢储能电站之间运输的时间约束,以及无功补偿装置、软开关等传统调节手段,提出了软开关模型精确线性化建模方法,建立了多座氢储能电站在配电网内的优化调度混合整数线性规划模型。以某一实际农村配电网为算例对所提方法进行仿真,量化分析了考虑可移动特性的多氢储能电站协同优化的效果,并验证了所提线性化模型的精确性。

关键词：主动配电网可再生分布式电源氢储能软开关灵活性资源线性规划模型优化调度

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电力市场环境下含“源–网–荷–储”互动的主动配电网有功/无功联合优化

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电网技术 2019年第10期43卷 3778-3789页

作者：徐韵颜湘武李若瑾李铁曾辉分布式储能与微网河北省重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国网辽宁省电力有限公司辽宁省沈阳市110006 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁省沈阳市110006

横向打破风、光、储等'源端'相对独立、各自为政壁垒,实现多能互补,纵深层面进行'源-网-荷-储'多环节、多维度有功/无功联合调控,成为提高可再生能源消纳,保障配电网安全经济运行的有效手段。建立了电力市场环境下含&#... 详细信息

横向打破风、光、储等'源端'相对独立、各自为政壁垒,实现多能互补,纵深层面进行'源-网-荷-储'多环节、多维度有功/无功联合调控,成为提高可再生能源消纳,保障配电网安全经济运行的有效手段。建立了电力市场环境下含'源-网-荷-储'互动的主动配电网多时间尺度有功/无功联合优化模型,采用随机模型预测控制实现逐层递进调控。日前优化调度基于日前市场电价和可再生分布式电源出力预测,安排有功/无功可控源和联络开关运行状态,在保障可靠性基础上,实现收益最大化;日内滚动优化根据短期预测信息,进一步挖掘收益空间,并消除电压越限;实时反馈校正侧重于运行安全性,基于超短期预测信息进行更精细化调控,抑制电压波动。最后,通过算例分析表明,所提模型和方法提高配电网运行经济性和可靠性效益显著。

关键词：主动配电网有功无功联合优化可再生分布式电源源-网-荷-储电力市场

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考虑动态网络重构的主动配电网优化运行策略

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电工技术学报 2019年第18期34卷 3909-3919页

作者：李超苗世洪盛万兴张迪胡世骏华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室电力安全与高效湖北省重点实验室武汉430074 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院合肥230601

动态网络重构(DNR)技术可以有效降低配电网的经济运行成本和可再生分布式电源(RDG)的弃风/光率。建立一种考虑DNR的主动配电网优化运行模型,该模型以配电网综合运行成本最低为目标,综合考虑DNR开关、RDG、无功补偿装置等可调资源,在满... 详细信息

动态网络重构(DNR)技术可以有效降低配电网的经济运行成本和可再生分布式电源(RDG)的弃风/光率。建立一种考虑DNR的主动配电网优化运行模型,该模型以配电网综合运行成本最低为目标,综合考虑DNR开关、RDG、无功补偿装置等可调资源,在满足配电网运行约束的条件下有效提升配电网的RDG消纳率;提出基于二阶锥松弛及变量乘积线性化的模型转化方法,通过对约束条件中的非凸源进行凸化处理,将原始非凸优化模型转化为一个混合整数二阶锥规划(MISOCP)问题,从而大大降低求解的复杂度;最后采用扩展IEEE 33节点配电网系统进行仿真计算,计算结果证明了所提模型及其转化方法的有效性。

关键词：主动配电网可再生分布式电源动态网络重构混合整数二阶锥规划

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一种电动汽车“预约充/放电”模式的优化配置方案

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浙江电力 2024年第5期43卷 35-42页

作者：曹杭涛章勇蒋宁吕斌嘉兴市恒创电力设备有限公司浙江嘉兴314000

EV(电动汽车)数量的激增,加剧了配电网的电压越限、线路网损等问题。为了优化EV负荷与配电网之间单向且随机的充电交互模式,提出一种EV“预约充/放电”模式及其优化配置方案,通过将大规模EV负荷分时段聚集,同时计及RDG(可再生分布式电源... 详细信息

EV(电动汽车)数量的激增,加剧了配电网的电压越限、线路网损等问题。为了优化EV负荷与配电网之间单向且随机的充电交互模式,提出一种EV“预约充/放电”模式及其优化配置方案,通过将大规模EV负荷分时段聚集,同时计及RDG(可再生分布式电源)与EV充电站的协同优化,有效降低有功功率网损,减小电压偏差,保证配电网安全稳定运行。首先,建立考虑EV“预约充/放电”模式的配电网有功、无功协同配置数学模型,将EV充电站的有功、无功出力以及RDG的无功出力作为优化变量;其次,采用二阶锥松弛方法,将原始非凸可行域转化为凸二阶锥可行域,进而获得数学模型的最优解。最后,选用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,验证所提方案的可行性与有效性。

关键词：电动汽车可再生分布式电源负荷峰谷差有功网损电压偏差

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