考虑电能替代负荷接入的配电网鲁棒重构优化
基于鲁棒优化的网架重构机组恢复顺序优化
基于鲁棒优化的网架重构机组恢复顺序优化
焦洁;刘艳
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2017(032)011
【摘要】在当前以火电为主的系统中,大停电后机组恢复时间的长短对重构效果影响显著.针对机组启动准备时段和启动时段可能出现的时间延迟,以最小化重构期间的电量不足为优化目标,构建了计及火电机组启动时间不确定性的机组恢复顺序鲁棒优化模型.通过交叉粒子群算法与CPLEX优化求解相结合,可获得量化表征恢复效果和运行可靠性的机组恢复顺序,为调度人员应对可能出现的最严重机组恢复迟滞场景提供了更加全面的决策参考.对于调度人员自行拟定的机组恢复顺序,还可根据运行经验预估其成功实施的概率,通过CPLEX求解并筛选关键时步,为调度人员有的放矢地保证恢复效果提供量化指导.针对新英格兰10机39节点系统和某区域电网的仿真结果验证了该方法的有效性.
【总页数】10页(P77-86)
【作者】焦洁;刘艳
【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院保定 071003;华北电力大学电气与电子工程学院保定 071003
【正文语种】中文
【中图分类】TM732
【相关文献】
1.考虑机组重要度和负荷停电损失的网架重构分层协调优化 [J], 刘文轩;顾雪平;李少岩
2.计及特级负荷恢复的网架重构分时段全局优化方法 [J], 顾雪平;李少岩;周光奇;李凯;刘旭斐
3.考虑线路恢复代价的机组恢复顺序优化 [J], 朱海南;于振江;李玉志;王涛;王琰
4.基于重构方案线路投运风险最小的机组恢复顺序优化 [J], 王江宇;刘艳
5.黑启动恢复中网架重构阶段的负荷恢复优化 [J], 钟慧荣;顾雪平;朱玲欣
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考虑可再生能源不确定性的电力系统鲁棒调度策略研究
考虑可再生能源不确定性的电力系统鲁棒调度策略研究研究主题：考虑可再生能源不确定性的电力系统鲁棒调度策略研究摘要：随着可再生能源在电力系统中的比例不断增加，可再生能源的不确定性对电力系统的鲁棒调度提出了新的挑战。
本文针对这一问题展开研究，提出了一种考虑可再生能源不确定性的电力系统鲁棒调度策略。
首先，我们分析了可再生能源不确定性的来源和影响，并介绍了目前可再生能源的预测方法和技术。
然后，我们提出了一种基于鲁棒优化的电力系统调度模型，并设计了相应的调度算法。
接下来，我们采集了实际电力系统的历史数据，并使用该数据对所提出的调度策略进行了验证和评估。
最后，我们总结了研究结果，分析了影响鲁棒调度效果的关键因素，并讨论了未来可再生能源鲁棒调度策略的发展方向。
1. 研究问题及背景1.1 研究问题随着可再生能源的快速发展，电力系统中的可再生能源的比例不断增加。
然而，可再生能源的不确定性对电力系统的鲁棒调度提出了新的挑战。
因此，我们需要研究一种能够考虑可再生能源不确定性的电力系统鲁棒调度策略，以保障电力系统的稳定运行和可靠性。
1.2 研究背景传统的电力系统调度方法通常基于对负荷和发电能力的准确预测。
然而，由于可再生能源的不确定性，这种预测方法不再适用于电力系统中可再生能源的调度。
因此，我们需要研究一种能够克服可再生能源不确定性的电力系统调度策略。
2. 研究方案方法2.1 可再生能源不确定性分析我们将分析可再生能源不确定性的来源和影响，包括天气条件、季节变化、负荷波动等因素。
我们还将介绍目前可再生能源的预测方法和技术，以提高可再生能源的预测准确性。
2.2 鲁棒调度模型设计我们将设计一种基于鲁棒优化的电力系统调度模型，该模型将考虑可再生能源的不确定性以及负荷和发电能力的波动。
我们将建立数学模型，并考虑输电网的网络约束、负荷需求等因素。
2.3 鲁棒调度算法设计我们将设计相应的调度算法，并利用数学优化方法对电力系统进行调度。
大规模风电接入微电网的两阶段分布式鲁棒储能容量优化方法
大规模风电接入微电网的两阶段分布式鲁棒储能容量优化方法在风力发电的广阔舞台上，微电网如同一位优雅的舞者，在能源转换的旋律中翩翩起舞。
然而，这位舞者的舞步并非总是那么稳健，因为风电的不确定性和间歇性就像突如其来的狂风，可能打乱她的舞姿。
为了确保这场舞蹈的完美呈现，我们必须精心设计一套能够应对这些挑战的储能系统——这就是所谓的“两阶段分布式鲁棒储能容量优化方法”。
首先，让我们将目光投向第一阶段：基础储能配置。
这一阶段的目标是为微电网铺设一张稳固的安全网。
我们需要考虑风电出力的波动性和不确定性，就像预测一个多变的天气模式一样。
通过精确计算和模拟，我们可以确定一个基础的储能容量，它就像是微电网的能量储备库，能够在风力不足时提供必要的电力支持。
这个过程就像是为舞者量身定做一双合脚的舞鞋，既要舒适又要有足够的支撑力。
接下来，第二阶段则是动态调整与优化。
在这一阶段，我们的工具是分布式鲁棒优化算法。
想象一下，这是一支灵活多变的乐队，能够根据舞者的动作和音乐的节奏实时调整曲调。
同样，我们的算法也能够根据实时数据和预测模型，动态调整储能设备的充放电策略。
这种策略就像是在舞者的身后安排了一群随时待命的助手，他们能够及时地递上需要的道具，或是在必要时提供额外的支持。
使用形象生动的比喻和隐喻，我们可以看到这个优化方法就像是一场精心编排的舞台剧。
风电是主角，微电网是舞台，而储能系统则是幕后的英雄。
它们共同协作，确保整场演出的流畅和观众的满意。
夸张修辞和强调手法在这里也发挥了作用。
我们必须认识到，没有这样的优化方法，微电网的稳定性和可靠性就会像失去了舵手的船只，在风暴中摇摇欲坠。
因此，这套方法的重要性不可忽视，它就像是微电网的心脏起搏器，保障着整个系统的生机与活力。
观点分析和思考也是不可或缺的。
我们必须深入探讨这套方法的经济性和实用性。
毕竟，一个理论上完美的方案如果成本过高或难以实施，那么它的实际价值将大打折扣。
因此，我们需要在创新和成本之间找到平衡点，确保这套方法既高效又经济。
计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒优化调度
计及主动需求响应的配电网有功无功鲁棒优化调度
李阳;张启亮;李开灿;孔维娜;刘学祺
【期刊名称】《山东电力技术》
【年(卷),期】2024(51)1
【摘要】为降低负荷出力与新能源发电的不确定性对配电网安全稳定运行造成的不利影响,建立了计及主动需求响应负荷(active demand response load,ADR)的配电网有功无功鲁棒优化模型。
首先,构建了基于logistic函数的ADR模型,并且建立了以日前成本最低、系统运行维护成本最低和系统电压波动最小的多目标函数,利用层次分析法对目标函数分配权重系数。
采用可调鲁棒区间模型对源荷不确定性进行描述,并引入不确定调节系数和波动系数对不确定性进行调节。
基于鲁棒优化理论,建立源荷不确定性的两阶段鲁棒优化模型,并利用列与约束生成(column and constraintgeneration,C&CG)算法进行求解。
经仿真验证,结果表明该模型在降低网损、减小电压波动、降低系统运行成本等方面具有很好的效果。
【总页数】10页(P35-44)
【作者】李阳;张启亮;李开灿;孔维娜;刘学祺
【作者单位】国网山东省电力公司济宁供电公司;山东科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.主动配电网的自适应鲁棒有功-无功联合优化
2.一种计及储能无功调整能力的配电网有功无功联合优化调度的方法
3.计及分时电价的电缆配电网多时段二阶段有功与无功协调快速鲁棒优化调度方法
4.考虑V2G储能特性与负荷需求响应的主动配电网低碳鲁棒调度
5.计及风电相关性的主动配电网有功无功协调鲁棒优化调度策略
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电力系统鲁棒性优化算法研究及实验分析
电力系统鲁棒性优化算法研究及实验分析随着社会的进步和经济的发展，电力系统在国家的经济活动中起着至关重要的作用。
然而，电力系统在面临各种内外部干扰时，如自然灾害、设备故障以及恶意攻击，其稳定性和鲁棒性往往受到威胁。
为了保障电力系统的可靠运行，提高其鲁棒性，各国学者和工程师们对鲁棒性优化算法的研究和实验分析越来越感兴趣。
鲁棒性是指电力系统在面对不确定性、变化和干扰时，仍能保持其基本功能和性能的能力。
因此，电力系统鲁棒性优化算法的研究和实验分析具有重要的理论和实际意义。
下面将就电力系统鲁棒性优化算法的研究内容、实验分析以及发展前景进行深入探讨。
首先，电力系统鲁棒性优化算法的研究内容主要包括以下几个方面。
第一，对电力系统各类不确定性因素的建模和分析。
因为电力系统面临着多种不确定性因素，如能源价格、负荷需求、设备状态等。
因此，研究者需要建立相应的模型，对这些不确定性因素进行准确的分析。
第二，针对电力系统在不确定环境下的优化问题，设计鲁棒性优化算法。
这些算法需要能够在不确定性因素变化的情况下，保证电力系统的运行效果。
第三，结合现代优化算法和机器学习技术，进一步提高鲁棒性优化算法的性能。
这些算法可以通过学习电力系统的历史数据、建立预测模型来优化系统的运行效果。
其次，对于电力系统鲁棒性优化算法的实验分析，主要可以从以下几个方面进行。
第一，通过仿真实验，对不同的鲁棒性优化算法进行对比分析。
这可以帮助研究者评估不同算法的性能，从而选择最佳的算法应用于电力系统。
第二，开展基于实际电力系统数据的实验分析。
通过采集真实的电力系统数据，可以更加准确地评估鲁棒性优化算法的性能和效果，并验证其在实际运行中的可行性。
第三，建立相应的评价指标对算法的性能进行评估。
这些评价指标可以包括电力系统的稳定性、可靠性、经济性等方面的指标。
最后，电力系统鲁棒性优化算法的研究和实验分析在未来具有广阔的发展前景。
随着电力系统的规模不断扩大以及电力需求的增加，鲁棒性优化算法将会得到更加广泛的应用。
一种配电网多目标鲁棒优化方法[发明专利]
![一种配电网多目标鲁棒优化方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f63a542d8bd63186bdebbced.png)
专利名称：一种配电网多目标鲁棒优化方法
专利类型：发明专利
发明人：徐弢,任毅,梁乐萌,李鹏,于力,徐全,郭晓斌申请号：CN202010844431.1
申请日：20200820
公开号：CN112018823A
公开日：
20201201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种配电网多目标鲁棒优化方法，包括：建立用于解决光伏预测最大出力不确定性的不确定集合；在不确定集合基础上，建立配电网多目标鲁棒优化模型，所述配电网多目标鲁棒优化模型是以有功网损和弃光率极小极大值为目标函数，以潮流等式约束、无功补偿装置约束、节点电压约束、松弛节点功率约束和不确定集合场景下的分布式光伏运行约束为约束条件；求解配电网多目标鲁棒优化模型，得到该模型的帕累托解集。
本发明的方法可以应用于大型配电网系统，求得帕累托解集，调度人员可以根据需要达到的目的从帕累托解集中选择合适的解进行调度。
申请人：天津大学,南方电网科学研究院有限责任公司
地址：300072 天津市南开区卫津路92号
国籍：CN
代理机构：天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：杜文茹
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考虑配电网灵活性的分布鲁棒优化调度
考虑配电网灵活性的分布鲁棒优化调度
高万胜;蔺红
【期刊名称】《智慧电力》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】针对新能源占比不断增加导致的配电网线路过载和灵活性不足问题,提出一种考虑配电网灵活性的分布鲁棒优化调度方法。
首先,考虑节点灵活性资源的功率支撑作用、网络灵活性资源智能软开关的系统潮流优化,提高配电网灵活运行能力;其次,考虑供需平衡和功率传输能力提出了灵活性裕度和线路容量裕度灵活性评价指标;然后,以灵活性裕度、线路容量裕度最优和运行成本最小为目标,构建基于数据驱动的两阶段分布鲁棒优化模型,通过列与约束生成算法对模型求解。
最后,通过算例仿真验证了所提模型对提升配电网经济灵活运行的有效性。
【总页数】8页(P65-72)
【作者】高万胜;蔺红
【作者单位】新疆大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM732
【相关文献】
1.考虑分布式储能功率四象限输出的主动配电网鲁棒优化调度模型
2.考虑灵活性供需鲁棒平衡的两阶段配电网日内分布式优化调度
3.考虑灵活性供需平衡的含电转
氢综合能源系统鲁棒优化调度4.考虑风电不确定性的交直流配电网低碳分布鲁棒优化调度
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中重构方法能够有效提升含大规模电能替代负荷配电网的供电能力ꎮ
关键词:电能替代ꎻ拉丁超立方抽样ꎻ概率多场景ꎻ鲁棒重构优化ꎻ蚁群算法
中图分类号:ＴＭ７６ 文献标志码:Ａ
文章编号:２０９６￣３２０３( ２０１９) ０４￣００４８￣使用电能替 代散烧煤、燃油的能源消费方式ꎬ如电采暖、地能热 泵、电动汽车等[１] ꎮ 随着我国对大气污染治理、环 境保护的日益重视ꎬ目前在大力推进“ 煤改电” 工 作[２] ꎬ同时努力发展新能源电动汽车行业ꎬ涵盖电 采暖和电动汽车的电能替代负荷ꎬ将越来越多地接 入配电网ꎮ 然而ꎬ电能替代负荷的用电特性受设备 类型、用电时间、地理位置等多方面因素的影响ꎬ表 现出大功率、 随 机 性、 间 歇 性、 分 散 性、 集 中 并 发 等 特点ꎬ直接影响到“煤改电” 用户采暖效果和配电网 电动汽车充电桩的规划与建设ꎮ
(２)
式中:Ｐ 为房间电采暖装机额定功率ꎻｔ 为时间索引ꎻ
Δｔ 为时间步长ꎻｉｏꎬｔ 为电采暖装置的开关状态( １ 为 开启ꎬ０ 为关闭) ꎻＴｉｎ 为室内温度ꎬ℃ ꎻ Ｔｏｕｔ 为室外温 度ꎬ℃ ꎬꎻＰｇａｉｎ为房间得热功率ꎬＷꎻＲ 为热阻ꎬ℃ / ＷꎻＣ 为房间热容ꎬＪ / ℃ ꎮ
针对实际中的不确定性因素ꎬ在模型中采用增
杨烁 等:考虑电能替代负荷接入的配电网鲁棒重构优化
４９
因此文中在建立鲁棒优化模型之前ꎬ首先建立电采
暖和电动汽车的负荷模型ꎬ基于电能替代负荷模型
采用拉丁超立方抽样[２１] 、Ｃｈｏｌｅｓｋｙ 分解[２２] 和同步回
代削减[２３] 相结合的方法实现概率多场景的快速生
成ꎬ从而提高鲁棒优化的运行效率ꎮ
１.１ 电采暖负荷模型
４８
２０１９ 年 ７ 月
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第 ３８ 卷 第 ４ 期
ＤＯＩ:１０.１２１５８ / ｊ.２０９６￣３２０３.２０１９.０４.００７
考虑电能替代负荷接入的配电网鲁棒重构优化
杨烁１ꎬ 杨卫红２ꎬ 刘艳茹２ꎬ 王云飞２ꎬ 侯佳２ꎬ 姜世公２
电采暖负荷的可调节特性与建筑物热过程有
关ꎬ根据建筑物传热原理ꎬ房间的热过程包括得热、
散热和储热 ３ 个方面ꎮ 综合考虑 ３ 个过程可通过下
式得出时许室内温度[２４] :
Ｔｉｎꎬｔ
＝ [ Ｔｉｎꎬｔ －１
－
Ｐｇａｉｎꎬｔ Ｒ
－
Ｔ ] ｅ ｏｕｔ
－
Δｔ ＣＲ
＋
Ｔｏｕｔ
＋
Ｐｇａｉｎꎬｔ Ｒ
(１)
Ｐｇａｉｎꎬｔ ＝ ｉｏꎬｔ Ｐ
１ 电能替代负荷模型与概率多场景生成 方法
目前解决配电网中由于随机性而引起的电压 越限、供电能力不足问题主要有 ２ 种方法:一种是缩 短控制周期ꎬ在实时尺度上对负荷进行预测并针对 出现的问题及时处理ꎬ这要求配电网在信息和通信 系统中有很 大 投 入ꎬ 并 且 也 有 一 定 限 制ꎻ 另 一 种 是 采用鲁棒优化控制方法ꎬ牺牲一些网损性能换得电 压、供电能力约束的满足[１８—１９] ꎮ 考虑到配电网全局 优化的时效性以及信息处理和通信系统的技术限 制ꎬ采用鲁棒优化[２０] 方法建立重构模型ꎮ 但是鲁棒 优化由于保守性较强而降低了优化方案的经济性ꎬ
加考虑温度波动扰动量区间的方法ꎬ 在上式中的
Ｔｉｎꎬｔ 项中增加服从正态分布的不确定扰动项 ξꎬ其上 下边 际 根 据 用 户 对 温 度 的 效 用 值 敏 感 度 人 为
超立方抽样、Ｃｈｏｌｅｓｋｙ 分解和同步回代削减相结合的方法实现概率多场景的快速生成ꎮ 基于生成的概率多场景ꎬ将
鲁棒优化和随机规划方法相结合ꎬ采用场景分析方法ꎬ在满足鲁棒约束条件下ꎬ以网络损耗和负载均衡度为优化目
标ꎬ建立考虑电能替代接入的配电网鲁棒重构优化模型ꎬ采用蚁群算法对模型进行求解ꎮ 最后通过算例验证了文
(１. 国网北京电力科学研究院ꎬ北京 １０００７５ꎻ２. 国网经济技术研究院有限公司ꎬ北京 １０２２０９)
摘 要:为治理大气污染、保护环境ꎬ涵盖电采暖和电动汽车的电能替代负荷将越来越多地接入配电网中ꎬ配电网
的供电能力受到显著影响ꎬ传统配电网运行优化方法须要改进ꎮ 基于电采暖、电动汽车负荷的出力模型ꎬ采用拉丁
为了提高电能替代负荷接入后配电网的供电 能力ꎬ文中基于场景分析与鲁棒优化相结合的方法 研究了配电网的重构问题ꎮ 基于电采暖和电动汽 车等电能替代负荷模型ꎬ采用拉丁超立方抽样生成 概率多场景ꎮ 针对生成的有限场景ꎬ将鲁棒优化和 场景分析相结合ꎬ以网损和负荷均衡度为优化目标 建立 ｍｉｎ￣ｍａｘ 鲁棒重构优化模型ꎬ并采用蚁群算法 对模型进行求解ꎮ 针对所提出的模型和方法采用 ＩＥＥＥ ３３ 节点算例进行了验证ꎮ
在传统配电网中ꎬ一般通过改变联络开关开合 状态的网络重构来均衡线路间负载ꎬ实现配电网络 经济安全运行[３—４] ꎮ 随着随机性较强的可再生能源 和新型负荷的发展ꎬ配电网重构方法也在进行改进 以适应高渗透率可再生能源的接入[５—８] ꎮ 文献[ ９] 考虑不确定性因素ꎬ基于两点估计法提出随机优化 架构ꎬ以提升配电网可靠性为优化目标建立配电网 重构模 型ꎬ 并 提 出 自 适 应 改 进 的 克 隆 选 择 求 解 算 法ꎮ 文献[１０] 考虑智能配电网中分布式电源的随 机性和负荷的时序变化特征ꎬ采用基于模糊逻辑的 并行遗传算法求解配电网重构问题ꎬ实现了智能配 电网动态重构的并行快速求解ꎮ
通过上述研究可以发现ꎬ目前的文献很少研究 考虑电采暖和电动汽车等电能替代负荷[１１—１３] 大规 模接入的配电网重构优化问题ꎮ 然而在实际运行
收稿日期:２０１９￣０１￣１８ꎻ修回日期:２０１９￣０３￣１３ 基金项目:国家电网有限公司科技项目( ５２０２０１１６００Ｕ４)
中ꎬ电采暖设备和电动汽车负荷对配电网的供电能 力有显著的影响[１４] ꎮ 一方面是因为电动汽车和电 采暖负荷的 随 机 性 强ꎬ 时 序 特 性 明 显ꎬ 会 加 剧 配 电 系统的峰谷差ꎻ另一方面电动汽车和电采暖负荷相 比传统负荷来讲普遍功率较大ꎬ引起配变重载甚至 过载ꎬ造成供电能力不足[１５—１７] ꎮ 因此ꎬ在接入规模 化的电 能 替 代 负 荷 后ꎬ 传 统 配 电 网 重 构 方 法 须 要 改进ꎮ