含电动汽车和分布式电源的配电网动态重构
考虑分布式电源的配电网动态重构
考虑分布式电源的配电网动态重构考虑分布式电源的配电网动态重构随着电力需求的不断增长和能源结构的转型,传统的中央供电模式逐渐暴露出其不足和局限性。
分布式电源作为新能源发展的重要方向之一,在提供可靠电力供应和改善能源利用效率方面具有巨大潜力。
然而,分布式电源的大规模接入也给配电网的运行和管理带来了新的挑战。
为了充分发挥分布式电源的优势,需要考虑配电网的动态重构。
配电网动态重构是指根据电力的供需情况和分布式电源的接入情况,实时调整和优化配电网的拓扑结构和运行参数,以提高系统的可靠性、稳定性和经济性。
首先,动态重构可以改善系统的可靠性。
传统的配电网结构通常是单纯的树状结构,节点之间的连接比较简单,一旦发生故障就会导致整个分支断电。
而动态重构可以通过增加连接线路和配置智能开关等措施,将电力供应路径多样化,从而提高系统的可靠性。
此外,动态重构还可以通过实现快速的分支切换和自动重配电力传输路径,提高系统的恢复能力和故障处理效率。
其次,动态重构可以提高系统的稳定性。
分布式电源的接入会引入大量的电力波动和功率流变化,传统的配电网结构往往无法很好地适应这种变化。
通过动态重构,可以根据实时监测数据和优化算法,调整配电网的拓扑结构和负荷分布,以使系统的传输损耗最小化、供需平衡和电压稳定。
此外,动态重构还可以根据分布式电源的实际运行情况,灵活调整配电网的参数,提高系统的稳定性和可控性。
最后,动态重构可以提高系统的经济性。
传统的配电网结构通常是基于负荷预测和供应需求平衡的建设,一旦发生分布式电源的接入,就需要对系统进行改建或扩展,造成资源和成本的浪费。
通过动态重构,可以根据实时监测数据和优化算法,合理配置系统的设备和资源,实现系统的有效利用和经济运行。
此外,动态重构还可以根据电力市场的需求和价格变化,实现系统的有序调度和能量交易,提高能源利用效率和经济效益。
总之,考虑分布式电源的配电网动态重构是实现可靠、稳定和经济的配电网运行的重要手段。
考虑分布式电源和电动汽车不确定性的双层动态配网重构
谢琳宇,唐 忠,黄星宇,薛佳诚,盛 锐
(上海电力大学气工程学院,上海 200090)
摘要:分布式电源(Distributed Generation, DG)和电动汽车(Electric Vehicle, EV)的广泛应用对主动配电网的优化运 行提出了更高的要求,配电网重构是其关键技术之一。考虑 DG、EV 和其他负荷的不确定性,通过拉丁超立方采 样(Latin Hypercube Sampling, LHS)产生随机变量并考虑其相关性。然后分别以最小化综合运行成本和系统节点电 压差为目标函数,建立双层优化模型。最后采用基于化整为零策略的改进和声搜索算法(Improved Harmony Search Algorithm, IHSA)进行分时段配网动态重构。通过 IEEE33 节点系统的仿真,验证了上述方法在提高可再生能源利 用率的同时,可以有效提高配电网运行的经济性和可靠性。 关键词:分布式电源;电动汽车;拉丁超立方采样;双层优化模型;配网动态重构
This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 61672337). Key words: distributed generation; electric vehicle; Latin hypercube sampling; bi-layer optimization model; dynamic reconfiguration of distribution network
Bi-layer dynamic reconfiguration of a distribution network considering the uncertainty of distributed generation and electric vehicles
基于分解式算法含分布式电源的配电网重构
当 J ( ) 此 时
△P i E ̄
- — 一
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Nn " i
m i n H= P m + ∑ 一 P A , i =1 j 一 =l
题 优 化 的 目的 。
[ 关键词 ] 配电系统 网络重构 分布式 电源 孤岛
0 . 引 言
近年来 , 随着 全球对环境保护和节能 问题 的 日 益关 注 , 以及风力发 电、 光 伏发 电 等可 再生 能 源发 电技 术 的 日益 成熟 , 分布 式发 电 ( D G , D i s t r i b u t e d G e n e r a t i o n ) 技术成 为国内外研究的热点” 】 。尽 管分布式发 电 在 电力系统 中发挥 了重大作用 , 但是 D G并 网后 , 传 统的单 电源辐射状 配 电网变成 了一个遍布 电源和负荷 的多电源系统 , 改变 了配 网辐射状 的结 构及配 网潮流 , 配 电网络 的运行 、 控制等都将 面l 重大变 化 , 配 电 网 自动化需要考虑 D G与配电网间的协调控制 , 配 电网的控制 和管理将 变得更 加复杂 。 当D G接人配 电网发生故 障时 , 大系统往 往采取 限制 、 隔离 的方 式 来处置D G , 以期减 小其 对大 电 网的 冲击 1 , 根据 国际标准 I E E E 9 2 9 — 2 0 0 0 的规定 , 分布式并网发电系统应 当具备反孤岛保护 的功 能, 降低 了 配电网供 电可靠性并且影 响 了D G的利用率 。为最大 限度地利用分 布 式并网发 电, 新标 准 I E E E l 5 4 7 —2 0 0 3 鼓励供 电方和用户 当检测 到接入 配电网故障时尽可能实现在孤岛条件下继续供 电运行 。 本文通过深入研究配 电系统事故后合 理的 D G 孤 岛划分 策略 , 解 决 含D G的配 电网供 电恢 复问题 , 即含多个 D G的复杂 配电网出现故 障后 , 以D G为电源形成孤岛运行 , 以使停 电负荷最少且 网损 最小的网络重构 算法。能够充分利用 D G 的发电能力 , 提高供电可靠性 。 1 . 配电网络重构模型 1 . 1 优化 目标 配 电网重构 的 目标有 多种选择形式I , 本文从恢 复供 电范围及网损 大小来考虑: ( 1 ) 尽可能增大 由 D G 应急供电的范围 , 尽 可能减小失 电负荷
含分布式电源的配电网络重构
A b tac : W ih t d s r a ft srbue e r to n t o rs se ,t e d srb in newok r c n iu a sr t t he wi e p e d o hediti td g nea in i he p we y t m h itiut t r e o fg r — o
含 分 布 式 电源 的 配 电 网 络 重 构
魏 辉 ,曾令 全
( 北 电 力 大 学 电气 工 程 学 院 ,吉 林 吉 林 12 1 ) 东 3 02
摘 要 :随 着 分 布 式 电源 在 电 力 系统 的 逐 步 推 广 ,考 虑 分 布 式 电源 的 配 电 网重 构 具 有 广 阔 的发 展 前 景 。 提 出基 于 Me oo s 则 的 群 搜 索优 化 算 法 ,并 对 合 分 布 式 电 源的 配 电 网进 行 重 构 。 M t pl 准 则 能 够 有 效 解 决 发 t pl 准 r i er o s o i 现 者 局 部 寻 优 时产 生错 误 的 搜 索 方 向 ,从 而跳 出局 部 极 值 点 ,提 高 了优 化 的效 果 。算 例 结果 表 明 分 布 式 电 源 的 引入 提 高 了 节点 电压 ,降 低 了有 功 网损 ,并 验 证 了算 法的 可行 性 。 关 键 词 :配 电 网重 构 ;分 布 式 电 源 ; 搜 索优 化 算 法 ;M t p l 群 er os准 则 o i
rcinwh nlc l pi zt ni fu d h spo rm a u u ftelc l xrmevlep it n etr pi — e t e a t o o o miai s o n .T u rga c njmpo to o a ete au on db t t o h a e o mi
面向新能源消纳的主动配电网电动汽车充放电功率和网络重构协调优化调度
面向新能源消纳的主动配电网电动汽车充放电功率和网络重构协调优化调度赵德仁;丁雷;徐立华;金宇飞;宋季冬;李冰冰【摘要】针对新能源发电和电动汽车大量接入配电网,给配电网的经济运行带来严峻挑战的现状,提出了一种基于电动汽车充放电功率和网络重构两种手段,以消纳新能源为目标的主动配电网两阶段协调优化调度策略.第1阶段建立日前优化调度模型,以弃风功率最小以及网络损耗最小为目标函数,优化电动汽车充电站24 h的调度策略并进行日前网络动态重构,通过基于判断矩阵的混合粒子群算法求解;第2阶段以日前调度结果为基础,建立集中型充电站10 min时间尺度的实时平滑控制策略,通过SOC自动调节原理,利用模糊控制算法,降低风功率曲线的波动.结果表明,通过两阶段调度,能够在满足用户需求的基础上,充分实现网络重构和电动汽车充放电功率间的协调,提高新能源的消纳能力.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2019(031)008【总页数】8页(P94-101)【关键词】电动汽车;优化调度;新能源;两阶段协调【作者】赵德仁;丁雷;徐立华;金宇飞;宋季冬;李冰冰【作者单位】国网辽阳供电公司,辽阳 111000;国网辽阳供电公司,辽阳 111000;国网铁岭供电公司,铁岭 112000;国网辽宁经济技术研究院,沈阳 110000;国电华研(北京)电力咨询有限公司,北京 102200;国电华研(北京)电力咨询有限公司,北京102200【正文语种】中文【中图分类】TM71我国能源消费长期以煤炭为主,大规模煤炭直接燃烧造成了严重的大气污染,是雾霾产生的最主要原因。
国家发改委、国家能源局发布的《电力发展“十三五”规划》中提出立足能源清洁化发展和大气污染防治,以电能替代散烧煤、燃油为抓手,不断提高电能占终端能源消费比重、可再生能源占电力消费比重及电煤占煤炭消费比重。
然而,基于风、光等可再生能源的新能源发电大量接入给配电网的经济安全运行带来了严峻挑战。
提高分布式电源(DG)接纳能力的配电网动态重构模型
提高分布式电源(DG)接纳能力的配电网动态重构模型一.整体思路(1)重构。
首先根据一天中24个时刻的负荷进行各个时刻的配电网重构,重构模型如下所述。
重构完成后会得到24时刻的网架结构(配网重构结果)及对应的最大DG出力值;(认为初始时段为24个)(2)时段合并。
A、首先,查看有没有网架相同的相邻时段,如果有,那么将他们合并在一个时段内(如,3:00和4:00的重构网架是一样的,那么就确定他们要合并在一个时段,此时认为24个时段变成了23个时段,因为3:00和4:00合并在一起了),然后进行B步骤;(注意24:00和0:00也是相邻时段)B、进一步寻找相似度最高的网架。
(B1)根据24个时段的重构网架(24是说没有网架相同的相邻时段,如果有,那么可能变成23/22或者更少个时段),比较相邻时段的支路开关状态。
然后挑选出支路开关状态差异最小的两个时段作为将要合并的时段。
如果只有一个相邻时段的支路开关状态差异最小,那么直接进行步骤(3);如果存在好几个相邻时段的开关状态差异相同的情况(例如,7:00和8:00、22:00和23:00是所有相邻时刻对比后,支路开关差异最少的。
如7:00和8:00的支路状态对比之后,仅存在4条支路开关状态不同。
22:00和23:00也是这样),那么要进一步衡量网架相似性选出到底要合并哪个相邻时段。
进行B2步骤;(B2)计算相邻时段网架的节点介数差异,最终选取差异最小的一对作为要合并的时段。
(计算7:00时网架的69个节点的节点介数值,计算8:00时网架的69个节点的节点介数值,比较对应节点的节点介数差异,求和;同理22:00和23:00也是这样。
最终选择差异最小的时刻合并在一个时段内),然后进行步骤(3);节点介数、差异计算如下所述。
(3)网架选择。
(网架选择是来减少开关动作次数的,也就是保证一个时段内只有一个网架,。
这一步就是网架优化选择)如果确定要合并的时段为7:00和8:00,假设在之前的重构结果里,7:00和8:00时网架分别为N1和N2。
含分布式电源的配电网综合优化重构
第41卷第1期2013年1月Vol.41No.1 Jan.2013含分布式电源的配电网综合优化重构卞栋1,卫志农1,黄向前2,孙国强1,孙永辉1(1.河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,南京210098;2.安庆供电公司,安徽安庆246003)摘要:分布式电源(DG)的接入对配电网重构带来诸多影响,使含DG的配电网重构难以用传统模型来描述。
为了充分发挥DG对配电网的有利作用,将DG视为可调度设备,建立了以网络开关组合、DG注入功率、DG位置为控制变量的配电网综合优化重构模型,采用量子进化算法(QEA),以网损最小为目标函数,对模型进行求解,降低了配电网的有功损耗。
采用IEEE33节点测试系统进行仿真计算,结果表明了该方法是正确、有效的。
关键词:分布式电源;综合优化;配电网重构;改进量子进化算法作者简介:卞栋(1989-),男,硕士研究生,研究方向电力系统运行分析。
中图分类号:TM727文献标志码:A文章编号:1001-9529(2013)01-0127-04基金项目:国家自然科学基金项目(51277052,51107032,61104045)Integrated optimization of Distributed Network Reconfiguration Considering Distributed Generation BIAN Dong1,WEI Zhi-nong1,HUANG Xiang-qian2,SUN Guo-qiang1,SUN Yong-hui1(1.Research Center for Renewable Energy Generation Engineering,Ministry of Education(Hohai University),Nanjing210098,China;2.Anqing Power Supply Company,Anqing246003,China)Abstract:Distributed Generation(DG)brings lots of difficulty to network reconfiguration,making it hard to describe the problem while using the traditional model.In order to make use of the beneficial effect of DG,this paper establi-shes a integrated optimization configuration model regarding network switches、DG power、DG location as variables,and takes network loss as the objection,using quantum evolutionary algorithm(QEA)to solve the model.The effec-tiveness and correctness of the method proposed in this paper is verified through the simulation results of IEEE33-node system.Key words:distributed generation;integrated optimization;network reconfiguration;quantum evolution algorithm Foundation items:National Natural Science Foundation of China(50877024,51107032,61104045)配电网包含有大量的分段开关和联络开关。
含分布式电源的主动配电网重构分析
P + P D Ci = P Li + ^, Z u i ^G u c o s 6 a + B u sin e iJ)
c
j= \
v5 )
Q ,+ Q DGi = Q u + U 文 U 批 ski + BvCOS0J
i= \
<6 )
公式中:Plxii表 示 为 分 布 式 电 源 接 入 节 点 i 的有功;P u 表示为
上述公式中: 表示为支路ij最大允许可以通过的量。
(2)
配 电网 系 统 运 行 的 过 程 中 ,节点电压水平需要控制在一能够使早期的搜索速度快速收敛并得票最优解,在后期能够通过精
定范围内,即节点电压需要控制在电压上下限安全范围内,节点电 简式的搜索,可以进一步提高数据的准确度。这种算法的搜索环节
通过分析结果可知,重建之前完成对分布式电源的接入对于 系统运行具有极大地促进作用,能够更好地提升系统运行的效率 和安全性,除 此 之 外 ,还可以更好地降低系统运行过程中的损耗 程 度 ,实 现 对 整 个 节 点 电 压 分 布 情 况 优 化 和 调 整 ^71。重 构 后 , 电 网系统运行过 程 中 整 体 的 损 耗 度 逐 渐 降 低 ,据数据统计损耗度降
针对风力发电机与光伏系统输出波动性,教学优化算法在对各 种 复 杂 问 题 处 理 的 过 程 中 , 非 常 降 低 处 理 的 效 果 ,会 导 致 处理 质量 逐 渐 下 降 , 久 而 久 之 就 会 使 其 陷 入 局 部 的 一 个 效 果 较 好 的 状 态 ,为 了 避 免 在 整 个 优 化 过 程 中 出 现 类 似 情 况 ,基 于 现 状 提 出 一 种 安 全 、 有 效 的 教 学 优 化 算 法 ,能 够 更 好 地 挺 高 整 个 运 算 的 速 度 , 同时全局
考虑电流保护的配电网电动汽车与分布式能源配合优化运行策略
摘要:为保证配电网原有保护的正确动作和减小电动汽车无序入网与分布式能源的波动给配电网带来的影
响,提出了一种考虑电流保护的电动汽车与分布式能源配合优化运行策略。为提高求解效率,电动汽车采用
了集群控制策略。在不修改原有保护配置的前提下,依据配电网负荷均方差与车主费用搭建了基于融合节
点的日前优化运行模型。基于电流保护显性、隐性指标与电压指标,对配电网电动汽车最优入网规模进行了
第40卷第2期 2020年2月
电力肉动化筱备
Electric Power Automation Equipment
Vol.40 No.2 Feb. 2020
考虑电流保护的配电网电动汽车与 分布式能源配合优化运行策略
梅哲詹红霞I,杨孝华2,邓强I,张豪I,朱金龙I
(1.西华大学电气与电子信息学院,四川成都610039;2.国网重庆云阳供电公司,重庆404500)
收稿日期:2019-03-11 ;修回日期:2019-11-25 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51877181);四川省 教育厅资助项目(18ZB0566);四川省电力电子节能技术与 装备重点实验室资助项目(szjj2016-047) Project supported by the National Natural Science Foundation of China(51877181),the Program of Education Department of Sichuan Province (18ZB0566) and the Program of Sichuan Province Key Laboratory of Power Electronics Energy-saving Technologies & Equipment(szjj2016-047)
考虑电动汽车有序充电的配电网重构
变成可规划、可预测的有序充电。在此基础上,用户对峰谷分时电价不同的响应度对配电网重构会产生怎样的影
响是文中重点探讨的问题&文中的数学模型式以配电网重构费用损失最低为目标,提出一种混合的粒子群蚁群算
法用于求解论文提出的问题&对IEEE33节点系统进行仿真,首先验证了提出方法在配电网重构求解有效性;其次
合的
法,在 模型计算时计及电源出
的随机
性,
算到网
电压分布的期望,在
此基础上在 配电网重构优化。文献[12]引入区间
在电动汽车以及其他随机性负荷、分布式电源接 入配电网之后,传统的算法已经不适合用于解决含有 电动汽车等随机负荷的配电网重构问题*6-+ &文献*8] 为了避免用户停电,在配电网重构优化计算中,加入了 合环约束条件,确保了重构方案的实际可行性&文献 [9]利用模糊C值聚类对系统中的电动汽车按照空间 分布来聚类,从空间位置分布引导电动汽车选择距离 最近的充电站进行充电,验证了其论文模型的有效性& 文献[10]将配电网按功能进行区域划分,分析电动汽
第56卷第11期 2019年6月10日
电测与仪表 ElntrrctalMnaturnmnnr& nntrrumnnrarcon
Vol56 NoC11
Jun.10,2019
考虑电动汽车有序充电的配电网重构
刘爱国,王志平,车用户会响应峰谷分时电价的政策,做出改变电动汽车充电方案的决定,使电动汽车无序充电
Abstract: Taking the policy of electric vehicle usere responding to peak-vvllee TOU paco into account, the decision to ohangetheeleotaoovehooleohaagongsohememakestheeleotaoovehooledosoadeaed ohaagongontoaplanned and paedootable orderly chaae. On this basis, the impact of diffeant asponsivness of peak-vvllee TOU paco on reconfiguration of dista bution netwoa is discussed I this papee. Based on the minimum cost of reconfiguration cost of distribution netoork, a mathematical modd is established, and the hybgb paaicle swaan and ant colony algorithm is applied to solvv the model. The IEEE33 node system is sirulated to ycify the vvlidity of the proposed method in the solution of distribution netoork reconfiguration. Secondly, it is paved that the tansfer of charging in the electwc vehicle to the vvllee time peaod of electwcity prico can Cectively aduco Wc cost loss of Wc distribution netoork reconfiguration, and Wc higher the usee re sponse degree, the loss of nontguation cost of disWbutWn network is less. Knyword&: peak-vaeyTOUpaooe, oadeaed ohaagong, ae/pon/edegaeeoou/ea/, dotaobutoon netwoak ae oon oogu aat oon , hybaod PSO-ACO
基于双指标有序时段划分的配电网动态重构
3 动态重构时段划分
3. 1 单指标不足
由于每个时段对应一条节点负荷曲线ꎬ因此曲
线聚类结果即重构时段划分结果ꎮ 聚类分析是将一
文提出一种同时考虑节点负荷曲线幅值和形态相似
群对象根据相似度高低划分为不同类别的过程ꎬ为
性的双指标有序时段划分方法ꎮ 该方法根据节点负
c =1
(6)
式中ꎬh c 和 h c + 1 - 1 表示第 c 个分段的上下界ꎮ
3. 3 双指标有序时段划分
3. 3. 1 目标函数
设重构时段有 m 个基本时段ꎬ每个基本时段内
负荷保持不变ꎬ配电网络有 i 个节点ꎬ则系统在第 h
个时段的负荷状态可以用 X h = [ x hꎬ1 ꎬx hꎬ2 ꎬꎬx hꎬi ꎬ
proposed. Based on the idea of Fisher optimal partition to orderly divide the reconfiguration periodꎬthe node load
curve amplitude and shape similarity are used as the division indexꎬ transforming the dynamic reconfiguration prob ̄
lem of continuous period into the static reconfiguration problem of multiple discrete periods. In view of the common
problems of low optimization efficiency and local convergence in reconfiguration algorithmsꎬ the beetle antennae
考虑电池储能老化和需求侧响应的交直流混合配电网动态重构方法
第51卷第14期电力系统保护与控制Vol.51 No.14 2023年7月16日Power System Protection and Control Jul. 16, 2023 DOI: 10.19783/ki.pspc.221813考虑电池储能老化和需求侧响应的交直流混合配电网动态重构方法廖小兵1,周自强1,乐 健2,李自成1,龚 超3(1.武汉工程大学电气信息学院,湖北 武汉 430205;2.武汉大学电气与自动化学院,湖北 武汉 430072;3.国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京 100045)摘要:现有的电池储能模型一方面认为电池的充放电功率和效率为固定不变的,另一方面有关电池储能的充放电过程对循环老化的影响缺少考虑,这与电池单元本体的非线性等效电路模型相违背。
因此,考虑电池储能的循环老化成本、需求侧响应,提出了交直流混合配电网动态重构方法。
通过对实际电池储能的充放电功率的运行区域进行采样,在凸包络的采样点集合中将非理想状态下的电池储能模型重构为线性模型。
在此基础上,分别建立了基于累积吞吐电量和放电深度的循环老化成本模型,构建了综合成本最小化的交直流混合配电网动态重构模型。
并采用混合整数二阶锥规划方法求解。
在改进的33节点算例上仿真验证了所提基于放电深度的循环老化成本模型的经济性,分析了交直流混合配电网重构方法经济性的影响因素。
关键词:电池储能;非理想线性模型;交直流混合配电网;动态重构;混合整数二阶锥规划Dynamic reconfiguration of an AC/DC hybrid distribution network considering batteryenergy storage aging and demand responseLIAO Xiaobing1, ZHOU Ziqiang1, LE Jian2, LI Zicheng1, GONG Chao3(1. School of Electrical and Information Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430205, China; 2. School ofElectrical Engineering and Automation, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 3. State Grid Hebei Electric Power Research Institute (North China Electric Power Research Institute Co., Ltd.), Beijing 100045, China)Abstract: The existing battery energy storage model considers that the charging and discharging power and efficiency of the battery are fixed. On the other hand, the impact of the charging and discharging process on the cycle aging is not considered. This is contrary to the nonlinear equivalent circuit model of the battery cell body. Therefore, considering the cycle aging cost of the battery energy storage and demand response, this paper proposes a dynamic reconfiguration method of the AC/DC hybrid distribution network. By sampling the operational area of the actual battery energy storage charging and discharging power, a non-ideal battery energy storage model is reconstructed into a linear model in the convex envelope sampling point set. From this a cycle aging cost model based on the cumulative throughput and discharge depth is established, and the dynamic reconfiguration model of the AC/DC hybrid distribution network with minimum comprehensive cost is constructed. The mixed integer second-order cone programming method is used to solve the problem. The economics of the cycle aging cost model based on the depth of discharge proposed in this paper is verified by simulation on a modified 33-bus example, and the factors affecting the economics of the AC/DC hybrid distribution network reconfiguration method are analyzed.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 52107122).Key words: battery energy storage; non-ideal linear model; AC/DC hybrid distribution network; dynamic reconfiguration;mixed integer second order cone programming0 引言配电网重构是通过切换联络开关和分段开关的基金项目:国家自然科学基金项目资助(52107122) 状态来改变网络的拓扑结构,从而实现降低网损、提高供电可靠性等目标[1-3]。
计及电动汽车充电模式的主动配电网多目标优化重构
计及电动汽车充电模式的主动配电网多目标优化重构张涛;张东方;王凌云;周远化;张晓林【摘要】电动汽车的入网会影响到电网的经济性和安全性,而配电网重构是电网优化运行的有效措施.根据主动配电网(ADN)的特点,提出了含分布式电源(DG)和电动汽车充电的优化重构模型.通过有功网损灵敏度确定DG的安装位置和容量,构造出DG出力和EV充电的多时段概率模型.建立有功网损、电压偏移指标(VSI)和开关操作次数的多目标优化数学模型以确定系统的最佳重构方案,并在 IEEE33节点标准配电系统中,采用引入小生境技术的改进多目标粒子群算法(IMPSO)进行计算,提高了算法的全局寻优能力.考虑了电动汽车无序充电和智能充电两种模式,对比不同场景下得出的结果,验证了该方法的实用性和有效性.%Electric Vehicle (EV) will affect the economy and safety to the power grid, and distribution network reconfiguration is an effective measure for optimal operation of power grid. According to the characteristics of Active Distribution Network (ADN), this paper establishes an optimal reconstruction model with Distributed Generation (DG) and EV. The sitting and sizing of DG is determined by the network loss sensitivity, the multi time probability model is constructed with the output of DG and charging of EV. The network loss, Voltage Deviation Index (VSI) and the number of switching operation are set up as the multi-objective optimization functions to determine the best reconstruction scheme, and in the IEEE33 node standard distribution system, the Improved Multi-Objective Particle Swarm Optimization (IMPSO) algorithm with niche technology is used to improve the ability of global optimization for computing. The EV disordered charging and intelligentcharging models are considered to verify the practicality and effectiveness of the proposed method under the comparison results of different scenarios.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2018(046)008【总页数】9页(P1-9)【关键词】分布式电源;电动汽车充电;主动配电网重构;多目标优化【作者】张涛;张东方;王凌云;周远化;张晓林【作者单位】新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学),湖北宜昌 443002;新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学),湖北宜昌 443002;新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学),湖北宜昌 443002;新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学),湖北宜昌 443002;新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学),湖北宜昌 443002【正文语种】中文近年来,传统能源日益枯竭,电力需求的增长正驱动电网朝着可持续的方式发展,使得国家对智能电网的建设逐步推进,而在配网一侧,DG和EV的接入量持续递增,传统配电网已难以应对,为此,主动配电网的概念油然而生[1-2]。
含分布式电源并网特性的配电网重构策略
含分布式电源并网特性的配电网重构策略周鹏【期刊名称】《《电测与仪表》》【年(卷),期】2019(056)015【总页数】7页(P34-40)【关键词】分布式电源; 配电网重构; 并网方式; 二阶锥规划【作者】周鹏【作者单位】国网河南省电力公司郑州450018【正文语种】中文【中图分类】TM9330 引言高渗透率分布式电源的并网运行使得传统单电源辐射状配电系统转换为多电源供电网络[1-3],并且分布式电源复杂的接口特性以及负荷的多样性导致传统网络重构方法不再适用[4-5],需要考虑不同类型的DG对于网络重构等配电网运行调控效果的影响,以提高配电网运行的可靠性和经济性。
配电网优化重构本质上是利用系统中的分段和联络开关,通过开关的开闭操作,在保证配电网能够安全稳定运行的限制下,使系统满足预先设定的优化目标的调控过程。
DG接入后会影响配电网线路潮流、功率损耗和电压分布等,网络结构与功率流向也会发生改变。
国内外对含DG的配电网重构方法已经取得了很多研究成果。
文献[6]使用概率的方法考虑风力发电和电动汽车随机功率的影响,建立了能够适用大规模DG和电动汽车接入的配电网静态重构模型,采用改进生物地理学优化算法进行高效求解。
文献[7]基于信息熵提出了一种重构时段划分方法,并建立含DG和电动汽车的配电网动态重构策略,通过概率方法对重构时段合理划分,并使用改进杂草混合算法求解该模型。
文献[8]选择线损最小与负荷均衡为目标函数建立有源配电网多目标静态重构优化数学模型,并采取蚁群智能算法求解模型。
文献[9]基于改进粒子群智能算法建立了考虑分布式电源接入的网络重构和DG功率调控综合优化模型,通过同时优化系统拓扑和分布式电源输出功率,提升了有源配电网负荷供电的可靠性和质量。
文献[10]建立了含不可控型DG的配电网静态重构随机优化模型,考虑了DG的间歇性,以系统网损最小为目标,基于无向生成树的并行遗传算法求解模型。
文献[11]基于Distflow潮流方程建立含DG的单一时间断面配电网重构优化模型,优化目标为有功损耗最小与电压偏差最小,使用数学规划算法计算所建优化模型。
含多种分布式电源的配电网重构优化策略探讨
含多种分布式电源的配电网重构优化策略探讨在以往的配电网重构的过程中多数使用静态重构的方式,然而由于配电网的运行属于动态化的过程,会导致不同节点的负荷情况处于不断变化的状态,同时由于开关寿命以及能够开合的次数都有一定的限制,因此无法对配电网进行多次而且频繁的重构。
因此在探讨配电网重构策略时,需要对多种因素进行综合考虑,例如负荷数据动态变化以及分布式电源等,确保配电网运行的稳定和效率。
本文分析了分布式电源的概念和类型,深入探讨了含多种分布式电源的配电网重构优化策略,以期可以为配电网的稳定运行提供重要的基础保障。
标签:多种分布式;电源;配电网重构;优化策略分布式电源属于一种处于独立状态的电源,形状较小,具有环保型的特点,是为了保障配电网正常运行所引入的电源装置,和用户之间的距离较短。
当分布式能源接入到配电网之后,配电网的能源将不会再是单一能源,分布式能源的接入位置以及容量的大小都会对配电网系统产生影响。
电源的发电功率会随着外界温度的变化而产生不同的反应,进而影响了配电网系统的分布情况,给负荷预测工作、配电网规划工作以及配电网运行评估等多个工作受到影响。
配电网重构具体指的是对分段以及联络开关进行状态转化,达到转变原有拓扑结构的效果,能够显著提升配电网的供电质量。
由于多种分布式电源会给电网的运行造成一定影响,因此需要选择不同的方法对配电网的重构进行优化。
一、分布式电源的概念、类型分布式电源是一种小型的电源,以分散的状态存在于用电人员的附近范围,在该电源接入配电网之后可以持续提供电能或者以独立的状态进行电能输出。
分布式电源拥有较多的优势,例如传输的距离较之前的电源相比大幅度的缩短,电能在运输过程中损耗的能量较小,使用的能源为可再生能源,并且还能够提升对能源的利用效率,建设过程中需要的成本和时间少,还不会造成环境污染[1]。
特别是对于部分较为特殊的用户而言,可以充分满足用户的需求,例如在部分配电网建设不完善的偏僻地区或者部分海岛等,都可以利用分布式电源进行供电。
基于遗传膜算法的含风电机组和电动汽车的配电网分时段动态重构
基于遗传膜算法的含风电机组和电动汽车的配电网分时段动态重构吴泓俭;雷霞;刘斌;芦杨;徐贵阳【摘要】在新能源不断接入配电网的环境下,配电网分时段动态重构变得越来越重要.配电网分时段动态重构模型中考虑了电力公司从风电机组的购电成本、随机波动性成本、电动汽车充放电成本和网络损耗成本等.在满足各时段配电网安全运行等约束条件下,以配网经济性最优为目标函数确定最终的开关组合,该模型反映了风电机组和不同类型电动汽车对电网经济性的影响.为克服重构中产生大量重复解,提出等份交叉概率选择法,并提出一种膜计算与改进遗传算法相结合的遗传膜算法对上述模型进行求解,该算法克服了基本遗传算法的“早熟”问题.实验验证了上述模型和方法的正确性和有效性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2016(031)002【总页数】11页(P196-205,220)【关键词】动态重构;风电机组;不同类型电动汽车;等份交叉概率选择法;遗传膜算法【作者】吴泓俭;雷霞;刘斌;芦杨;徐贵阳【作者单位】西华大学电力电子节能技术与装备重点实验室成都 610039;国网达州供电公司达州 635000;西华大学电力电子节能技术与装备重点实验室成都610039;福建省电力有限公司南平电业局南平 353000;西华大学电力电子节能技术与装备重点实验室成都 610039;西华大学电力电子节能技术与装备重点实验室成都 610039【正文语种】中文【中图分类】TM731四川省教育厅重点项目(11za002),成都市科技局软科学项目(12RKYB192ZF-002),西华大学创新基金(ycjj2014078)和电力电子节能技术与装备重点实验室开放基金(szjj2014-015)资助项目。
近年来,随着国家经济不断发展,同时面临化石能源的日益枯竭,世界各国都在大力研究清洁能源技术,以缓解日益严重的能源危机。
在此背景下,风电机组和电动汽车得到了越来越广泛的应用[1,2]。
考虑电动汽车时空负荷分布特性的主动配电网动态重构
考虑电动汽车时空负荷分布特性的主动配电网动态重构程杉;钟仕凌;尚冬冬;魏康林;王灿【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2022(50)17【摘要】实现电动汽车(Electric Vehicle,EV)规模化发展并与电网双赢的关键问题之一是如何提高EV充电负荷的预测准确性,并保证含大规模EV充电负荷的配电网运行的安全性和经济性。
考虑EV时空负荷分布特性,建立了主动配电网动态重构与有功、无功联合优化数学模型,并给出了其求解方法。
首先,根据出行链技术和马尔可夫决策理论,考虑天、人、路对EV的影响因素,构建了EV单位能耗模型和充电负荷的时空分布预测模型。
其次,提出考虑储能系统、有载分接开关、投切电容器组、静止无功补偿装置和动态重构多种主动管理措施,计及经济、技术指标和各设备、系统运行约束,建立了含EV的主动配电网动态重构与有功-无功联合优化数学模型。
然后,为了提高所构建模型的求解效率,通过二阶锥松弛和变量乘积线性化方法将非凸等式约束和非线性不等式约束线性化后,将原始的混合整数非线性规划问题转化为易求解计算的混合整数二阶锥问题。
最后,基于修改的IEEE33节点系统进行仿真实验和对比分析,结果验证了所提方法的有效性和优越性。
【总页数】13页(P1-13)【作者】程杉;钟仕凌;尚冬冬;魏康林;王灿【作者单位】电力系统智能运行与安全防御宜昌市重点实验室(三峡大学);智能终端四川省重点实验室(宜宾学院智能制造学院)【正文语种】中文【中图分类】TM7【相关文献】1.考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测及对电网负荷影响分析2.考虑时空特性分布的电动汽车充电负荷预测3.考虑分布式光伏和电动汽车接入的配电网空间负荷预测方法4.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5.考虑负荷与分布式电源变化的配电网动态重构因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
学术︱电动汽车与分布式电源协同有序控制研究
学术︱电动汽车与分布式电源协同有序控制研究中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室、中国科学院大学、北京电动车辆协同创新中心、国网北京市电力公司的研究人员杨冰、王丽芳等,在2015年第14期《电工技术学报》上撰文,提出一种基于分层控制的有序充电控制架构,能够与传统电网控制架构融合的基础上,实现配电网范围内电动汽车和分布式可再生电源的协同有序控制。
协同控制系统分为两层:配电网控制系统和站级控制系统。
配电网控制系统以配电变压器处负荷方差最小为目标,以电动汽车总充电能量需求,充电功率为约束进行有序调度,并把调度计划上传给电网调度中心,以安排发电机出力;站级系统以实际充电曲线与调度指令误差最小为目标,以单台电动汽车和换电电池的充电电量需求为约束,进行实时有序充电控制。
以北京市某地区实际数据为例,验证了协同控制系统的合理性和准确性。
近年来,随着人们对环境问题的重视,电动汽车的发展利用受到各国政府和消费者的青睐[1],其最主要的原因在于电动汽车的节能性和低排放等优点。
如果将可再生能源与电动汽车联合使用,能够进一步降低碳排放[2];然而自然情况下可再生能源具有不可控性和不确定性[3],电动汽车接入电网会增大电网负荷峰谷差,增大网络损耗等[1,4,5],不利于电网的稳定运行,因此有必要研究电动汽车与可再生能源协调控制问题。
目前关于电动汽车与可再生能源协调控制的研究主要有以下几个方面:1)区域电动汽车与可再生能源的协同调度[2,6];2)含有电动汽车和可再生能源的经济调度[3];3)基于微电网或分布式配电网的电动汽车与可再生能源协调控制[7-11]。
文献[2]以电网运行的负荷方差最小为目标,建立了区域电网对风电和电动汽车的协同调度模型;文献[6]中分析了电动汽车与风电协同调度对碳排放量的经济性。
文献[3]分别建立风力发电出力和电动汽车充电需求的随机模型,以运行成本最小为目标建立电动汽车与风力发电协调控制的经济调度模型。
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( 1 . 河海大学 能源与 电气学院, 江苏 南京 2 1 1 1 0 0 ; 2 . 江苏省电力公司检修分公 司, 江苏 徐 I , I ' l 2 2 1 0 0 0 ; 3 . 安徽 理 工 大学 电 气与信 息工程 学 院 ,安徽 淮 南 2 3 2 0 0 1 )
摘 要 : 大量 的电动汽 车和 分布式 电源接入 配 电系统 , 严 重影响 了配电网的重构 , 使 得传统 配电 网模型难 以适
E n g i n e e r i n g , A n h u i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,H u a i n a n 2 3 2 0 0 1 ,C h i n a )
J i a n g s u El e c t r i c P o we r C o r p o r a t i o n ,Xu z h o u 2 2 1 0 0 0 ,C h i n a;3 . S c h o o l o f E l e c t r i c a l a n d I n f o r ma t i o n
Ab s t r a c t :A l a r g e n u mb e r o f E l e c t r i c V e h i c l e( E V) a n d D i s t r i b u t e d G e n e r a t i o n( D G) a c c e s s e d t o d i s t r i b u t e d s y s t e m, h a v e s e r i o u s
用。考虑负荷变化 的随机性 , 提 出建立以 网损最少和供 电质量最优为 目标 函数 的重构模型 , 分析 了风力发 电系
统、 光伏 系统和 电动汽车的动态概率模型 , 通过基于 蒙特卡洛随机潮流算法计算 出 目 标 函数 的期望值 , 考虑重构 时段动态划分 Байду номын сангаас 采用改进 的粒 子群算法 , 对 重构模型进行求解。采用I E E E 3 3 节点测试 系统进行仿真计算, 表明该
2 0 1 5 年
第 4 3卷
第 4期
陕 西 电 力
S HAANXI ELECTRI C PoW ER
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Fe a t u r e d Fo c us
201 5, Vo 1 .43 No . 4
含 电动 汽车和 分布 式电源的配 电网动 态重构
胡传胜 , 周 玲 , 程 蒙 , 陶志东 , 王海潮 , 杨再 甫s
o r d e r t o c o n s i d e r t h e u n c e r t a i n t y o f t h e l o a d , i t i s p r o p o s e d t o b u i l d a o b j e c t i v e r e c o n i f g u r a t i o n m o d e l w i t h t h e f e a t u r e s o f t h e
HU Ch ua n s h e n g ,ZHOU L i n g ,CHENG Me n g ,
T AO Z h j d o n g ,W ANG Ha i c h a o ,YANG Z a i f u
( 1 . E n e r g y a n d E l e c t r i c a l C o l l e g e , H o h a i U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 2 1 1 1 0 0 ,C h i n a ; 2 . Ma i n t e n a n c e C o mp a n y o f
方法是正确和有效 的。
关键词 : 电动汽车 ; 分布式 电源 ; 配 电网重构 ; 改进 的粒子群算法
中图分类号 : T M9 3 3 文献标志码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 — 7 5 9 8 ( 2 0 1 5 ) 0 4 — 0 0 0 1 — 0 4
Dy na mi c Op t i mi z a t i o n o f Di s t r i bu t e d Ne t wo r k Re c 0 n f i g ur a t i 0 n Co ns i d e r i ng El e c t r i c Ve h i c l e a nd Di s t r i bu t e d Ge ne r a t i o n
mi ‘ n ‘ i mi z a t 。 i o n o f ne t wo r k l o s s a n d o pt i mi z a t i o n o f po we r q ua l i t y . T he d yn a mi c p r o ba bi l i s t i c mo d e l o f t he wi n d p o we r s y s t em , s o l a r