基于多目标优化的电网弹性薄弱环节识别

加固电力系统中少数关键元件提升其抗外力冲击能力可以有效提升电力系统弹性。本文主要研究考虑弹性的电力系统薄弱环节识别。首先,基于弹性过程曲线提出了最大供电能力指标来定量刻画系统弹性,构建了最优潮流模型并通过单纯形法求解任意拓扑下电力系统能提供的最大供电能力。然后在此基础上构建多目标优化模型,以破坏元件数目和电网的最大供电能力两个指标作为目标函数,选取智能优化算法对建立的多目标优化模型进行求解计算。仿真结果表明与基于启发式算法相比,本文建立的的多目标优化模型能够有效识别电力系统中对弹性有重要影响的关键元件组合。     

供电系统地震安全分析与负荷控制研究

对电力系统的地震安全性分析与负荷控制问题进行了深入研究,建立了系统正常运行情况下各支路的负荷电流的评价准则和电力系统的网络分析模型,分析了传统潮流分析方法的优、缺点．利用灵敏度分析方法研究了电力系统的安全性,并提出了系统过负荷时的控制方法．该方法以灵敏度分析的状态参量来对系统当前状态进行判断,然后根据判断的结果提出相应的控制措施．该算法能在较短的时间内提出供电控制措施,当系统受到地震破坏后,能给系统运行人员及时提供调度方案,以便尽快恢复电力供应．算例验证了该方法的正确性．该工作可为震后电力系统负荷快速调整、震区供电系统较快恢复电力供应,减少供电工程系统的损失提供理论分析依据．     

基于改进神经网络算法的电力系统经济调度

为解决新能源接入大电网带来的能源损耗问题,进行常规能源发电机组的快速经济调度是一种有效措施。针对存在多种常规能源的电力系统,建立了考虑传输损耗的电力系统经济调度问题模型,基于增广的Lagrange-Hopfield 神经网络优化算法,引入乘子神经元传输速率参数,提出了改进的增广Lagrange-Hopfield 神经网络算法。从理论上证明了该算法的收敛性,以及收敛的快速性。以某一项目为例,选取不同的传输速率参数,验证了改进的增广Lagrange-Hopfield 神经网络算法受传输速率参数的影响,并且工程可行,收敛快速。     

考虑灾前预调度的区域综合能源配电网恢复策略

针对区域综合能源配电网(Regional integrated energy distribution network, RIEDN)故障演变模式复杂、灾害后果严重的问题,基于RIEDN在整个灾害过程中“正常-预防-故障”的运行状态,提出了一种考虑灾前预调度的RIEDN两阶段恢复模型。在预防阶段,以最小化预期恢复成本为目标,利用序惯蒙特卡洛模拟法得到极端灾害条件下RIEDN预想故障集,并将移动应急电源提前调度至候选连接点;在故障恢复阶段,计及耦合元件能源转换特性,通过定义孤岛能效指标对RIEDN进行分区差异化恢复。最后,通过算例对比分析,验证了所提策略能有效提高故障后增援物资运送效率,在提高失电负荷恢复量的同时缩短供电恢复时间。     

主动配电网二阶段安全优化调度研究

为应对大规模新能源的接入,以IEEE 33节点配电网模型为基础,添加了可调度负荷和无功调压设备,基于二阶锥支路潮流模型,构建了主动配电网日前-日内调度模型。日前阶段以综合运行成本为优化目标,对配电网各设备未来24 h的出力情况进行调度。日内滚动优化调度阶段,则将储能设备、电动汽车以及电容器组的日前调度结果作为约束条件,以电压稳定性、网损和新能源利用率为优化目标。可调度负荷接入后,日前调度的新能源消纳率提高了4.41%,购电成本从472.03元降至446.90元。与日前调度结果相比,日内调度中新能源消纳率降低0.53%,各节点电压偏移最大值从0.060 0降至0.025 3。实验结果表明,提出的二阶段调度模型电压偏移较低,同时新能源利用率较高。     

电网无功优化控制系统的研究与实现

为了协助电力系统调度人员快速、合理地给出无功优化控制方案,保证电网电压稳定性,设计实现了基于实时数据的无功优化控制系统。实时获取数据后,通过拓扑建模、状态估计、无功优化计算,得出无功优化控制方案。系统计算结果准确可靠,具有较高的实用价值。     

考虑新能源场站动态减载调频的电力系统调度研究

针对新能源大规模并网背景下系统调频能力不足的问题,提出一种考虑新能源场站动态减载参与系统调频的电力系统调度方案。考虑到新能源与同步机组的调频配合,将新能源场站作为控制对象,使其通过动态减载的方式动态设置调频备用,对考虑新能源场站动态减载设置调频背景下的频率约束进行分析,并在此基础上推导了考虑新能源场站动态减载参与系统调频的电力系统调度模型。最后,采用基于改进的IEEE RTS 24节点系统算例的计算结果表明：新能源场站动态减载设置调频备用参与系统调频,能够提高系统调频能力,在保证系统稳态频率偏差不越限的基础上,提高新能源的消纳能力,提高系统整体运行的经济性。     

一种快速高效的配电网供电恢复算法

配电网发生故障后,其供电恢复是一个带约束的多目标优化问题.采用定位有序树的结构,对配电网实时拓扑结构进行分析.通过网络拓扑简化,在考虑开关操作次数最少的前提下,结合馈线裕度、负荷恢复量等,快速形成满足系统电流、电压约束的供电恢复候选集;同时以开关操作次数、馈线裕度、负荷恢复量等为指标对各方案进行评估,找出局部最优供电恢复方案.在评价指标不增加的情况下,该局部最优即整体最优,而且发生多重故障时搜索树也不会变大.此外,对算例进行了验证,计算结果表明该方法是有效的.     

电力市场环境下电力系统优化调度相关问题探析

传统意义下的电力系统运行调度决策机制面临严峻挑战,在追求一般意义下运行费用最小为目标的基础上,如何适度考虑特定意义下的费用如阻塞费用、中断费用、校正或预防控制的附加费用、维持适宜有功、无功备用的附加费用等,进行电力系统运行调度的决策,以保证电力系统正常安全运行下的电力市场效益,己迫在眉睫.因此,在电力市场环境下提出电力系统优化调度的新框架非常重要.     

新能源发电对地区电网调度的问题分析

伴随着社会经济和科技的不断进步和发展,使人们在学习、工作或生活的方方面面都摆脱不了对电能的依赖,社会的正常运转需要能源的支持。因此,应该提高电能的供给使得地区的用电可以得到满足,对此,除了增加供电厂的数量外,还应该同时把资源的管理优化、成本的控制以及环境保护等因素也考虑在内。同时,可以考虑开发和利用新能源来提高供电能力。新能源指的是新型的、清洁、可再生的能源,它不仅能够提供巨大的电力资源,还不会对环境造成污染问题,对供电不足的问题提供了有效的应对方法。然而,新能源的利用也存在着一些瑕疵,会对电力行业的技术和管理水平带来新的挑战。本文先从新能源发电系统对继电保护的影响和配网的故障修复进行了研究,然后对新能源发电系统对现有电网调度的影响因素及相关政策进行了分析。     

基于信息决策的最优保守度配电网恢复策略

考虑到自然灾害的极端不确定性,本文提出了一种基于信息决策的最优保守度配电网恢复策略。首先将信息缺口决策理论应用于拓扑不确定性,将配电线路发生自然灾害后的停电状态视为一个不确定参数。进一步提出了一个鲁棒性函数,用于确定配电线路中断的风险规避区域及其总受损长度。然后通过线性优化模型实现最优拓扑重构方法,以确保在遭受破坏性自然灾害后提供预定水平的负荷,并且提出了一种新的保守度选择算法来调整模型的输入。实验结果证明优化的分布式电源资源配置、拓扑重构和线路加固方案能显著提高配电网的可靠性和恢复力。     

基于GIS的配电网拓扑算法的研究与实现

根据GIS矢量数据模型特点,将配电网空间数据归纳为点对象和线对象,建立了基于GIS的配电网矢量拓扑模型．系统采用MapInfo的图层管理模式管理电力设备,在数据采集过程中实时建立节点与馈线间的拓扑关系,并确定电源开关和调度隔离开关,在此基础上确定电线路电流方向．利用SQL数据库,弥补了将数据单独存放在MapInfo在操作二维属性表时效率不高的缺点．算法的实现以凌河配电网调度模拟系统为例,验证了利用GIS技术管理配电网供电模拟算法的实现过程．实践表明,提出的配电网数据模型及空间拓扑分析算法具有效率高、易实现等特点．     

震后多时段应急物资联合配送路径优化研究

为了解决地震灾害发生后由于应急物资转运不及时所带来的人员伤亡及财产损失等问题，提出一种考虑时段划分的混合算法。首先，依据震中方位等确定受灾点及其物资需求；其次，按照灾区内的道路损毁约束条件等确定受灾点需求的配送方式；再次，根据道路损毁及恢复情况将震后“黄金72小时”划分为多个时段、多种配送方式联合的配送方案；最后，选取“四川泸定9·5地震”为背景进行算例仿真。结果表明，相较于传统遗传算法，混合算法的总配送成本降低了9.53%，配送总时间减少了7.03%；在考虑多时段情景下整体方案配送总时间比不考虑时段情景时减少6.33%，在配送总成本上降低18.9%。震后划分时段进行联合配送的方式能够有效解决受灾区域内的应急需求问题，提高应急物资配送效率。     

Application of Dynamic Voltage Restorer in Fault Ride-Through of Grid-Connected Photovoltaic Storage System

Problems in power quality such as temporary drops in grid voltage and flickers have been caught attention with the increasing capacity of the new energy grid-connected systems, such as photovoltaic(PV) and photovoltaic storage. To solve these problems, a dynamic voltage restorer(DVR) for fault ride-through of photovoltaic energy storage systems is presented. We select the appropriate DVR topology and compensation strategy for PV energy storage systems which are used as energy supply equipment for DVR. It proves to be energy-saving and solves the instability of photovoltaic output effectively. The intelligent algorithm that optimized the controller parameter of dynamic voltage restorer is used and the effectiveness of the controller strategy proposed has been assessed by time-domain simulations in the MATLAB/Simulink platform.     

城市避震疏散场所选址的时间满意覆盖模型

针对城市避震疏散场所选址和避难人员分配的问题,研究了综合多准则决策的避震疏散场所优化方案的时间满意覆盖模型.通过综合考虑备选避震疏散场所的条件,采用优劣解距离方法进行多准则决策,对可行方案进行综合评价;在建立避震疏散场所服务需求点的时效性评价函数的基础上,基于最大覆盖选址模型和"部分覆盖"思想,建立了有限设置避震疏散场所的综合多准则与时间满意覆盖模型,并给出了基于遗传粒子群的模型优化求解算法.实例分析结果表明,该算法具有较好的有效性.     

钢铁企业自发电与外购国家电网电之间的经济利益

针对当前钢铁联合企业自产电和国家电网价格之间的关系,利用经济规划方法建立了基于自发电的最优经济运营模型.通过求解企业利润最大的目标函数,并讨论分析在国家电网峰、谷、平时电价企业的最优生产计划.最优结果显示,企业利润的高低主要与购入电力转售后的单位利润贡献率、自供电的单位利润率及其上网的售电量有关系.鼓励企业在谷价时尽量外购电,少发电;而在峰价时,尽量自发电,少外购电,富余的电上网销售.     

含分布式电源的配电网网损组合优化

网络重构与无功补偿是配电网减小网络损耗、提高电压质量的主要手段,但二者皆受负荷时序性的影响,且随着波动性分布式电源的接入,其影响更大。针对含有出力波动分布式电源的配电网,考虑分布式电源出力以及用电负荷的随机性,基于分布式电源出力以及负荷的短期预测数据,以网络损耗最小为目标函数,给出未来24 h的最优网络重构与无功补偿方案,且以两日不同优化方案的目标函数差值作为方案是否执行的判定指标。提出了一种网络重构与无功补偿相统一的编码方法,利用和声算法进行求解。通过IEEE 33节点为算例的仿真,结果表明该优化方法能够明显降低网损并改善电压质量,证明了本模型和算法的有效性。     

WSN中一种基于博弈论的拓扑控制算法

针对无线传感器网络的特点,提出了分簇无线传感器网络中一种基于博弈论的拓扑控制算法.以节点度和节点的剩余能量为参数建立收益函数,以各节点的发射功率作为代价函数,在保证网络连通性前提下,各节点通过调整发射功率达到各自效用的最大化.理论分析和仿真结果表明,所提算法存在纳什均衡,能够根据节点的剩余能量,自动调整各自的发射功率,...     

一般检测维修模型分析

假设设备的寿命服从于一般分布,其检测周期为Ｔ。若设备一旦检测出故障立即进行修理,修理以后,它已不再是开始使用时的状态,而是相当于已使用了一段时间,设Ｙ为这段时间,它是一个随机变量,我们在与第一次维修条件相同的情况下,获得每次设备修理之后Ｙ的分布函数,接着用条件数学期望原理,求得了两个相邻维修区间之间的平均检测次数和平均维修费用,最后以最小费用作为目标函数,用拉格朗日乘数法,导得了一个最优的检测周期     

考虑平行系统特征的双活调度系统的设计与应用

为提高电网运行的稳定性,需要构建稳定可靠的电网调度系统,现提出一种考虑平行系统特征的双活调度系统。通过构建主备两个数据中心,平常根据应用业务量在主备调间进行调整,实现对资源的充分利用。发生故障时,另一个正常运行的中心将承担所有业务。并将平行系统视为电网虚拟运行系统,将真实与虚拟系统结合后得到电网双活调度系统,并具有管理和控制模块、实验和评估模块、学习和培训模块等功能。该系统通过对数据进行初始化处理,计算出电力分配结果,建立双层任务调度模型,利用遗传算法求解模型,从而实现双活调度系统的优化调度。对系统进行试验测试,试验结果表明：本文设计系统所提方法达到最优分配值所需时间短、效率高、电网信息调度总量大,调度能力强,调度信息的安全性高。说明所设计的双活调度系统具有可行性,利于区域电网的优化调度。