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电网技术 2017年第02期杂志 文档列表

电网技术杂志主动配电网关键技术研究与示范

基于态势联动的主动配电网多源优化调度框架349-354

摘要：分布式电源、储能、电动汽车规模化接入配电网,以及电力电子装置的广泛使用,对配电网的调度运行带来了巨大的挑战。针对主动配电网中新元素运行的不确定性,设计了主动配电网态势感知框架,实现对主动配电网实时运行状态及未来运行趋势的全面掌控;分析了主动配电网态势感知与优化调度的联动机理,为主动配电网多源协同优化调度提供数据和模式的支撑;基于态势感知生成了优化调度周期内的多运行场景,提出了基于多场景的主动配电网优化调度框架,并指出了实现主动配电网多源优化调度需突破的关键技术,包括连续时序运行场景集生成技术、典型场景调度策略库生成与维护技术、自适应目标优化调度技术等,以保障主动配电网的安全、可靠、高效运行。

考虑光伏接入不确定性的主动配电网有功？无功可控资源优化配置355-362

摘要：为考虑光伏接入的不确定性对主动配电网的影响,并分析建模,首先通过光伏？负荷的连续概率密度函数,将概率性场景进行最优多状态建模以抽取代表性时序场景;然后面向所抽取的场景集合,基于模糊层次分析法量化考量电压质量、经济效益、自治能力3个主动配电网运行规划性能要素。采用双层机会约束规划,构建了针对光伏接入不确定性的有功-无功可控资源优化配置模型。运用嵌入机会约束的混沌粒子群优化算法求解,实现了时序运行与配置方案协同的微型燃气轮机和电容器组的协调部署。某地实际馈线算例验证了所提模型与方法的有效性和实用性,同时该方法提高了计算精度。

主动配电网中分布式电源和微网的运行域363-370

摘要：主动配电网以其较强的控制能力可以接纳大量分布式电源（DG）,文章在配电系统安全域（distribution system security region,DSSR）的基础上提出了DG及微网的运行域。首先,考虑DG及微网的接入位置、出力大小以及渗透率等因素对配电网的影响,提出了DG及微网运行域的概念：运行域描述了保证配电网安全前提下的DG及微网出力范围,能方便地用于对DG及微网的主动调度。其次,提出了DG及微网运行域的数学模型及计算方法,能计算得到满足电压、潮流等约束下不同类型DG及微网的运行域。最后,利用IEEE 33节点算例,计算得出PQ型和PV型的DG及微网运行域,并与不含DG和微网的负荷运行域进行对比分析,验证了所提方法的有效性。DG或微网的加入导致运行域面积增大,拓扑结构更加复杂;相同条件下,PV型微网比PQ型微网运行域面积更大。

基于网络流转移分布因子的主动配电网运行风险评估及预警371-377

摘要：主动配电网运行风险的有效评估和及时预警是保障其安全稳定运行的重要前提。文章基于复杂网络理论首次提出了网络流转移分布因子,从网络流大小和方向2方面实现了拓扑及参数变化对网络流影响的有效线性近似。考虑拓扑时变性、参数不确定性和用户侧自发电馈电形式的多样性,通过制定归一化的风险指标和线性评估方案实现了基于当前网络状态的运行风险的及时有效评估。以概率性序列计算代替蒙特卡洛模拟,在遍历所有可能的多场景、提高分析准确性的基础上,也极大地提高了计算速率,有利于对系统当前运行状态的及时反馈。风险评估结果的序列表现形式也有利于调度进行重点线路监测和风险指标定制,为主动配电网的运行调整决策提供可靠的评估依据。最后,基于改进的IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性。

考虑“源-网-荷”三方利益的主动配电网协调规划378-386

摘要：提出一种考虑配电公司、DG运营商和用户利益的主动配电网（ADN）三层规划模型,并分析了各层间的相互关系,用于协调＂源＂、＂网＂、＂荷＂三方的利益以及促进资源的优化利用。其中,＂源＂层以DG运营商利益最大进行DG的选址定容,＂网＂层以配电公司建设运行成本最小进行配电网的扩展规划,＂荷＂层以用户参与利益最大进行基于激励型和价格型DSR项目的用电调整,并采用结合支持向量机回归（SVR）拟合潮流计算的并行遗传膜算法（PGMA）求解所建模型。最后,通过54节点系统的算例应用,表明三层规划模型可以有效协调DG和网架的规划,合理确定用户参与DSR的响应方案,实现＂源＂、＂网＂、＂荷＂三方的利益共赢,PGMA算法具有计算速度快和全局搜索能力强等优点。

自储能型能量路由器研究387-393

摘要：针对能量路由器储能需求,提出利用其自身拓扑结构中的桥臂电路充当储能系统的充放电接口,无需额外增加功率变换电路,灵活实现自储能。研究了自储能控制策略,并分析了控制性能。提出的自储能型能量路由器能实现输入端功率缺额时能源子网的电压稳定,并在能源子网离网切换时提供短时的能量供应,而且控制储能系统充放电的同时不影响桥臂电路对中线电流的控制。仿真研究了输入端电压深度跌落和能源子网分布式能源功率波动时的工况,验证了所提拓扑及控制策略的正确性和有效性。

基于需求侧响应的空调负荷虚拟储能模型研究394-401

摘要：为降低夏季高温峰值负荷、减小传统储能配置容量,考虑空调-建筑系统具有热储备能力,可以等效为一种虚拟储能装置参与到需求侧响应中。基于此,首先在空调负荷热力学模型和人体热舒适度模型的基础上建立虚拟储能模型,并推导其额定容量、功率和充放电时间等指标的理论计算公式。其次定量分析环境参数、设定温度与虚拟储能评估指标之间的耦合关系,并采用蒙特卡洛模拟方法分析空调负荷群的虚拟储能聚合模型特性。然后设计了2种用于临时性削峰场景的虚拟储能控制策略,最后在理论分析的基础上,已实际空调建筑作为算例,对空调负荷虚拟储能的性能,及其在需求侧响应中的典型应用进行了验算和对比分析。

新书推荐：《智能电网大数据》401-401

摘要：随着电力、能源及广义环境的多源、多态及异构数据数量呈指数级增长,可再生能源、电动汽车等新技术的广泛应用,售电侧开放带来的用户互动特性日益显著,过去单一的物理电网正在不断地向一个信息物理系统转变。如何对这些数据进行广域采集、高效存储、快速处理与分析挖掘成为了业界的关注焦点。

基于信息熵时段划分的主动配电网动态重构402-408

摘要：针对风力、光伏等分布式发电（DG）和电动汽车（EV）高渗透率下主动配电网的动态重构问题,提出一种基于信息熵时段划分的主动配电网动态重构方法。首先采用蒙特卡洛模拟法,结合日负荷曲线、风/光发电曲线、电动汽车充电曲线,形成电源？负荷等效日负荷曲线,提出基于信息熵时段划分的等效日负荷曲线分段方法;其次建立了以日损失费用最低为目标的动态重构模型,对主动配电网分时段重构;然后在杂草算法的基础上引入遗传算法的交叉和变异操作,提出基于十进制编码的改进杂草混合算法求解该模型。IEEE 33节点算例仿真结果表明,所提方法能够自动划分出符合曲线变化趋势的分段方案,动态重构后日损失费用明显降低。

“电力市场”专题征稿启事408-408

摘要：2015年3月面世的《中共中央、国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发[2015]9号）（以下简称＂新电改9号文＂）以及随后陆续的系列配套文件,正式拉开了新时代中国电力改革的序幕。在《电力体制改革方案》（国发[2002]5号）取得阶段性成果的基础上,新电改9号文要求进一步全面深化电力改革,提高运行效率,引进竞争机制,建设电力市场。

电网技术杂志低碳电力技术

能源互联微网系统供需双侧多能协同优化策略及其求解算法409-417

摘要：为提高新能源利用效率,充分考虑了供给侧、需求侧以及能源转换之间的影响作用,构建了能源互联微网系统供需双侧多能协同优化策略模型,提出了求解混合整数非线性规划模型的带个体差异蚁群算法与粒子群优化算法相结合的组合算法（particle swarm optimizer-individual variation ant colony optimization,PSO-IVACO）。将所提模型及求解算法应用于我国某典型园区能源互联微网系统夏季和冬季典型日的实际算例中,并与传统分布式冷热电联供系统相比较,结果表明：PSO-IVACO算法求解此类问题具有可行性,考虑供需双侧的能源互联微网系统在夏季和冬季均具有显著经济和环境效益,促进了新能源并网消纳。

“高比例可再生能源并网”专栏征稿启事417-417

摘要：大力发展可再生能源,实现能源生产的清洁化转型,是能源可持续发展的重要途径。近十年来,我国可再生能源发展迅猛,目前已经成为世界上风电和光伏装机容量最大的国家。2030-2050年,我国可再生能源的发电量占比达30%以上,＂高比例可再生能源并网＂将成为未来电力系统的重要特征。

分布式冷热电联供系统优化配置与适用性分析418-425

摘要：为提高冷热电联供系统在不同负荷结构下的优化配置水平与综合运行效益,对计及蓄能装置的冷热电三联供系统的优化配置及运行进行了深入研究。基于以热定电、以电定热和多目标综合效益最优的3种运行模式,建立了综合考虑能源、经济和环境效益的多目标优化模型,利用遗传算法对系统设备容量和运行模式进行了优化。然后,分析了能源价格与引入蓄能装置对冷热电联供系统综合效益的影响。最后,基于某建筑负荷不同的冷电比和热电比对上述内容进行仿真分析,并以分供系统作为参照对象,给出了不同负荷结构下冷热电联供系统的最佳配置及最佳运行模式。优化结果表明,在大部分负荷结构下,冷热电联供系统采用多目标综合效益最优运行模式时各方面效益更好。

用户侧光储型微电网中央控制器研制426-433

摘要：用户侧光储型微电网是最大化分布式光伏发电系统就地消纳利用水平的有效方式,研究用户侧光储型微电网的中央控制器,对推动智能微电网建设、电力市场改革和国家新能源政策推广具有重要意义。为提高微电网控制器集成度及降低设备成本,针对不同用户的用电需求,基于分层多时间尺度通信方式研制了光储型微电网中央控制器,集成了黑启动、无缝切换、功率预测、运行优化控制与能效管理等功能模块,并通过实验验证所提策略的正确性。所研制的中央控制器为用户侧微电网的并网接入提供了低成本高效率的解决方案,对推动用户侧光储微电网的大规模应用具有重要意义。

考虑预测误差的风电场储能配置优化方法434-439

摘要：利用储能降低风电预测误差能够降低风电出力不确定性,从而减少弃风,储能的容量和功率配置则直接影响到补偿预测误差的效果和经济性。基于T location-scale（TLS）分布建立了风电预测误差概率分布模型,使用几何分布描述风电误差持续性,并利用粒子群算法对模型中的参数进行了极大似然估计。以风电场收益最大为优化目标,将补偿风电预测误差的置信度以机会约束的形式加入储能配置优化模型,并在模型中考虑了对风电预测出力曲线的修正。仿真计算结果表明,所提方法能够很好地拟合预测误差的概率密度函数和误差持续时间,储能配置的经济性优于不考虑误差持续时间和出力修正的模型,验证了所提方法能够提高储能配置的准确性和经济性。

含负荷功率自动分配的独立直流微电网协调控制440-447

摘要：针对独立运行直流微电网,提出了含负荷功率自动分配的协调控制策略。孤岛运行状态下,直流微电网需独自承担系统电压稳定,为此采用多组小容量储能单元平衡分布式电源（DG）和负荷功率从而控制母线电压稳定。同时,为了避免储能系统过充和过放以及降低对通讯的依赖程度,根据各储能单元的荷电状态（SOC）和最大功率设计自适应下垂控制自动协调不同储能单元之间的负荷功率分配,可减小电压波动。当储能系统充电功率超过其最大允许功率或满充时,不同DG单元根据各自最大输出功率由最大功率跟踪控制（MPPT）切换为带有电压前馈补偿的下垂控制模式稳定母线电压和自动分配负荷功率,并考虑各单元的输出阻抗来提高分配精度。最后利用Matlab/Simulink对所设计的控制策略在不同运行模式下进行仿真验证,仿真结果表明所提出的控制策略可协调不同模式下独立直流微电网稳定运行和实现负荷功率自动分配。

基于相似时刻的光伏出力概率分布估计方法448-454

摘要：针对光伏发电可预测性低的问题,提出了一种综合使用通径分析（path analysis,PA）、k近邻算法（k-Nearest Neighbor,KNN）、神经网络分位数回归（quantile regression neural network,QRNN）和核密度估计（kernel density estimator,KDE）的光伏出力概率分布估计方法,构造出未来1 d任意时刻的光伏出力概率密度函数,可以得到比点预测和区间预测更多的有用信息。首先由通径分析对气象因素进行约减,在降低模型输入维数的基础上减小变量间的耦合作用。然后通过K-means算法按天气类型对历史样本进行聚类,进一步提高相似样本的筛选效果。最后利用神经网络分位数回归和核密度估计对光伏出力的概率分布进行估计。实验结果表明,相比于核密度估计和传统的正态分布估计方法,采用所提方法估计出的概率分布的可靠性和锐度更高。

基于萤火虫算法-广义回归神经网络的光伏发电功率组合预测455-461

摘要：随着光伏发电大容量地并入电网,其输出的随机性必将对大电网安全稳定运行造成影响,为此建立了一种变权重的光伏短期组合预测模型,首先通过主成分分析法（principal component analysis,PCA）将影响光伏出力的多重线性因素进行压缩、提取以简化模型输入变量的维数,然后将提取的第一主成分结合灰色关联度来筛选相似日样本,接着将样本分别带入最小二乘支持向量机、改进BP网络2种单一模型进行2次预测。第1次预测作为相似日预测,用来训练权重系数,训练方法是萤火虫算法优化的广义回归神经网络;第2次预测是待预测日的预测。仿真结果验证了所提模型的有效性。