在国家“双碳”目标驱动下,分布式新能源蓬勃发展,微电网作为新能源消纳的重要载体,在配电系统中的接入比例不断提高。考虑微电网、配电网等多个主体间交互的复杂性,提出多微电网接入智能配电网系统的分布式优化调度方法,提高系统运行...在国家“双碳”目标驱动下,分布式新能源蓬勃发展,微电网作为新能源消纳的重要载体,在配电系统中的接入比例不断提高。考虑微电网、配电网等多个主体间交互的复杂性,提出多微电网接入智能配电网系统的分布式优化调度方法,提高系统运行的经济性和安全性,促进分布式新能源消纳与利用。首先,提出考虑各自优化目标的微电网、配电网能量管理模型,在此基础上建立含多个微电网的智能配电网系统优化调度模型,并给出基于交替方向乘子法(Alternating direction method ofmultipliers,ADMM)的分布式求解策略,引入ADMM算法隐私保护机制,有效保护各运营商数据隐私。最后在接入3个微电网的IEEE 33节点配电系统上进行算例分析,验证了模型和算法的有效性、准确性,证实多微电网接入智能配电系统在确保经济、安全运行的同时,有效促进可再生能源的消纳。展开更多
电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优...电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。展开更多
交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)是将大规模优化问题进行分步求解,有效简化了计算过程,近来被应用到定位问题中。通过引入辅助变量,建立具有光滑目标函数的最小化问题,提出了基于ADMM的传感器网络协...交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)是将大规模优化问题进行分步求解,有效简化了计算过程,近来被应用到定位问题中。通过引入辅助变量,建立具有光滑目标函数的最小化问题,提出了基于ADMM的传感器网络协同定位方法。借助于ADMM双变量交替迭代更新,推导了变量交替求解的代数解析表达式。通过引入近端缩放因子,对ADMM定位算法进行了优化,并从理论上说明了算法的全局收敛性。仿真分析结果表明,所设计的ADMM算法具有良好的全局收敛性能。在所测试的噪声水平内,ADMM算法的估计误差非常接近于克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)值。展开更多
蜂巢状有源配电网是一种通过规模化链接微网群,实现大规模分布式可再生能源高效接入的新型配网形态。针对蜂巢状配电网中微网群与互联基站协调运行机制复杂的难题,提出一种以系统运行成本最小为目标,基于多分块交替方向乘子法(block-wis...蜂巢状有源配电网是一种通过规模化链接微网群,实现大规模分布式可再生能源高效接入的新型配网形态。针对蜂巢状配电网中微网群与互联基站协调运行机制复杂的难题,提出一种以系统运行成本最小为目标,基于多分块交替方向乘子法(block-wise alternating direction method of multipliers,BADMM)的分布式优化调度策略,有效克服了多基站与多微网之间协调运行的挑战。首先根据拓扑结构建立蜂巢状配电网的优化数学模型,然后以智能功率/信息交换基站为中心将蜂巢状配电网划分为多个区域,每个基站协调同步计算与其相邻微网的优化问题。最后通过算例验证了所提策略的有效性和收敛性,为大规模微网群的经济优化调度提供了参考。展开更多
孤立微电网之间的互联问题得到了广泛关注,优化调度是保证互联微电网系统运行经济性的重要环节。文章提出一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的互联微电网系统分布式优化调度方法。首先,对互联...孤立微电网之间的互联问题得到了广泛关注,优化调度是保证互联微电网系统运行经济性的重要环节。文章提出一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的互联微电网系统分布式优化调度方法。首先,对互联微电网系统优化调度的基本模型进行了说明;其次,介绍了各分布式电源的基本模型,建立面向实时优化调度的储能系统成本模型,将储能系统寿命损耗成本与放电功率之间的关系等效为二次型函数;然后,提出了基于ADMM的分布式优化调度模型及求解算法,在保证各微电网隐私的情况下,仅需提供"期望交换功率",即可通过交互迭代实现互联系统的最优调度。最后,通过三微电网互联算例,分析了分布式优化调度的运行结果,验证了所提方法的有效性。展开更多
为了应对海量分布式资源分层分布接入柔性配电网给无功优化引入的不确定性,提出了基于概率场景驱动的柔性配电网分布式无功优化方法。首先,以最小化系统损耗为目标建立了柔性配电网无功优化模型,其次,综合考虑1-范数和∞-范数的置信约束...为了应对海量分布式资源分层分布接入柔性配电网给无功优化引入的不确定性,提出了基于概率场景驱动的柔性配电网分布式无功优化方法。首先,以最小化系统损耗为目标建立了柔性配电网无功优化模型,其次,综合考虑1-范数和∞-范数的置信约束,构建基于概率场景模糊集的柔性配电网分布鲁棒无功优化模型。在此基础上,以分布式优化模型为外部框架,采用一致性加速梯度交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)进行全局协调与更新迭代求解,以各子区域分布鲁棒优化模型为内部框架,采用列与约束生成(column and constraint generation,CCG)算法求解。基于改进的IEEE-33节点系统的算例仿真结果表明,所提出的柔性配电网分布式无功优化方法具有较好的收敛性,兼顾了经济性和鲁棒性的平衡。展开更多
随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及,如何发挥电动汽车灵活性、实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此,提出了考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与...随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及,如何发挥电动汽车灵活性、实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此,提出了考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与运行策略。首先,建立电动汽车可调充电功率灵活性聚合模型,提出基于Louvain算法的改进模块度指标配电网分布式集群划分方法;其次,基于历史数据信息生成电动汽车多时间尺度充电场景,提出考虑电动汽车充电灵活性的分布式集群协同优化模型;最后,采用同步交替方向乘子法(synchronous alternating direction multiplier method,SADMM)实现各集群优化模型的分布式求解。仿真结果表明,利用电动汽车充电灵活性参与配电网协同运行可有效提高分布式光伏利用率,并且在满足电动汽车用户充电需求的同时保证了配电网电压运行安全。展开更多
文摘在国家“双碳”目标驱动下,分布式新能源蓬勃发展,微电网作为新能源消纳的重要载体,在配电系统中的接入比例不断提高。考虑微电网、配电网等多个主体间交互的复杂性,提出多微电网接入智能配电网系统的分布式优化调度方法,提高系统运行的经济性和安全性,促进分布式新能源消纳与利用。首先,提出考虑各自优化目标的微电网、配电网能量管理模型,在此基础上建立含多个微电网的智能配电网系统优化调度模型,并给出基于交替方向乘子法(Alternating direction method ofmultipliers,ADMM)的分布式求解策略,引入ADMM算法隐私保护机制,有效保护各运营商数据隐私。最后在接入3个微电网的IEEE 33节点配电系统上进行算例分析,验证了模型和算法的有效性、准确性,证实多微电网接入智能配电系统在确保经济、安全运行的同时,有效促进可再生能源的消纳。
文摘电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。
文摘超大规模多输入多输出(Extremely Large-scale Multiple-Input Multiple-Output,XL-MIMO)系统的信道通常以瑞利距离为边界分为近场信道和远场信道,混合场信道模型用路径数比例因子将球面波前的近场信道模型和平面波前的远场信道模型叠加,致使信道参数维数剧增,信道估计的导频开销极大,且由于离格能量泄露难以获取精确信道参数向量的稀疏度。针对这类通信系统的信道估计问题,为降低导频开销并提高计算效率,分析远场的角度域稀疏信道表示模型和近场的极化域稀疏信道表示模型,在稀疏信号恢复框架下将估计问题转化为L1范数优化问题,提出基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multiplier,ADMM)的混合场稀疏信道估计算法,并提出一种改进的ADMM算法,将拉格朗日乘子更新用两步对称的方式迭代计算,使得算法的收敛速度更快,计算效率更高。这两种算法可摆脱常规正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法对信道稀疏度的依赖,相比于OMP算法在估计精度方面有较大提升。
文摘交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)是将大规模优化问题进行分步求解,有效简化了计算过程,近来被应用到定位问题中。通过引入辅助变量,建立具有光滑目标函数的最小化问题,提出了基于ADMM的传感器网络协同定位方法。借助于ADMM双变量交替迭代更新,推导了变量交替求解的代数解析表达式。通过引入近端缩放因子,对ADMM定位算法进行了优化,并从理论上说明了算法的全局收敛性。仿真分析结果表明,所设计的ADMM算法具有良好的全局收敛性能。在所测试的噪声水平内,ADMM算法的估计误差非常接近于克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)值。
文摘蜂巢状有源配电网是一种通过规模化链接微网群,实现大规模分布式可再生能源高效接入的新型配网形态。针对蜂巢状配电网中微网群与互联基站协调运行机制复杂的难题,提出一种以系统运行成本最小为目标,基于多分块交替方向乘子法(block-wise alternating direction method of multipliers,BADMM)的分布式优化调度策略,有效克服了多基站与多微网之间协调运行的挑战。首先根据拓扑结构建立蜂巢状配电网的优化数学模型,然后以智能功率/信息交换基站为中心将蜂巢状配电网划分为多个区域,每个基站协调同步计算与其相邻微网的优化问题。最后通过算例验证了所提策略的有效性和收敛性,为大规模微网群的经济优化调度提供了参考。
文摘孤立微电网之间的互联问题得到了广泛关注,优化调度是保证互联微电网系统运行经济性的重要环节。文章提出一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的互联微电网系统分布式优化调度方法。首先,对互联微电网系统优化调度的基本模型进行了说明;其次,介绍了各分布式电源的基本模型,建立面向实时优化调度的储能系统成本模型,将储能系统寿命损耗成本与放电功率之间的关系等效为二次型函数;然后,提出了基于ADMM的分布式优化调度模型及求解算法,在保证各微电网隐私的情况下,仅需提供"期望交换功率",即可通过交互迭代实现互联系统的最优调度。最后,通过三微电网互联算例,分析了分布式优化调度的运行结果,验证了所提方法的有效性。
文摘为了应对海量分布式资源分层分布接入柔性配电网给无功优化引入的不确定性,提出了基于概率场景驱动的柔性配电网分布式无功优化方法。首先,以最小化系统损耗为目标建立了柔性配电网无功优化模型,其次,综合考虑1-范数和∞-范数的置信约束,构建基于概率场景模糊集的柔性配电网分布鲁棒无功优化模型。在此基础上,以分布式优化模型为外部框架,采用一致性加速梯度交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)进行全局协调与更新迭代求解,以各子区域分布鲁棒优化模型为内部框架,采用列与约束生成(column and constraint generation,CCG)算法求解。基于改进的IEEE-33节点系统的算例仿真结果表明,所提出的柔性配电网分布式无功优化方法具有较好的收敛性,兼顾了经济性和鲁棒性的平衡。
文摘随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及,如何发挥电动汽车灵活性、实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此,提出了考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与运行策略。首先,建立电动汽车可调充电功率灵活性聚合模型,提出基于Louvain算法的改进模块度指标配电网分布式集群划分方法;其次,基于历史数据信息生成电动汽车多时间尺度充电场景,提出考虑电动汽车充电灵活性的分布式集群协同优化模型;最后,采用同步交替方向乘子法(synchronous alternating direction multiplier method,SADMM)实现各集群优化模型的分布式求解。仿真结果表明,利用电动汽车充电灵活性参与配电网协同运行可有效提高分布式光伏利用率,并且在满足电动汽车用户充电需求的同时保证了配电网电压运行安全。
