针对分布式光伏出力的不确定性对新型配电网合环运行产生的影响,文中提出了一种考虑合环电流约束的新型配电网负荷均衡分布鲁棒优化模型。考虑新型配电网合环电流的稳态约束和暂态约束,建立了新型配电网负荷均衡优化模型。在此基础上,采...针对分布式光伏出力的不确定性对新型配电网合环运行产生的影响,文中提出了一种考虑合环电流约束的新型配电网负荷均衡分布鲁棒优化模型。考虑新型配电网合环电流的稳态约束和暂态约束,建立了新型配电网负荷均衡优化模型。在此基础上,采用K-means聚类对分布式光伏出力历史数据进行聚类,得到具有代表性的典型场景,同时考虑1-范数和∞-范数对置信区间的约束,建立考虑合环电流约束的新型配电网负荷均衡分布鲁棒优化模型。最后采用列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法对模型进行求解,在改进的IEEE-99节点上进行算例分析,验证了文中所提模型的有效性。展开更多
为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行...为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行的RIES低碳经济调度方法。首先,根据传统火电机组集中碳排放的特点,加入CCS打造更具灵活性的碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)。其次,在两阶段P2G中加入HFC,细化氢能使用,建立P2G-CCS-HFC整体模型,在氢能平衡约束条件下,分析不同设备决策对整体模型优化成本的影响。同时,在供能侧和需求侧分别引入绿证-碳交易和综合需求响应双重市场机制激励。最后,考虑风光不确定性,以风光历史数据为基础,构建考虑场景分析和数据驱动的、以最小化总成本为目标函数的RIES分布鲁棒调度模型。基于算例的仿真结果表明,该方法可有效降低碳排放水平,促进新能源消纳,为区域综合能源系统低碳经济调度等研究提供参考。展开更多
新能源随机性使得电力系统潮流复杂多变,加之大量新能源需要远距离输送消纳,输电阻塞问题日益严重。动态热定值(dynamic line rating,DTR)技术能够提升既有架空线路的输电能力,充分发挥系统的灵活调节能力。特别是在N-1事故场景下,采用...新能源随机性使得电力系统潮流复杂多变,加之大量新能源需要远距离输送消纳,输电阻塞问题日益严重。动态热定值(dynamic line rating,DTR)技术能够提升既有架空线路的输电能力,充分发挥系统的灵活调节能力。特别是在N-1事故场景下,采用DTR技术提升线路输送能力,能够缓解严重输电阻塞。然而,传统方法在考虑N-1事故时存在维数灾难问题,因此应用DTR技术仍然存在挑战性。为此,提出了一种两阶段分布鲁棒优化(distributionally robust optimization,DRO)方法以提升架空线路的输电能力。首先,构建了架空线路暂态温度计算模型并做适当简化处理,从而保证后续优化模型的凸性。随后,建立了考虑DTR和N-1安全准则的两阶段DRO模型以避免N-1事故下的持续停电,考虑无功与网损的线性化交流潮流模型能够更准确地计算线路潮流。最后,使用IEEE-24节点系统和IEEE-118节点系统验证了所提方法的有效性。展开更多
为提高农村可再生能源消纳,促进能源系统高效发展,提出一种计及风光不确定性的风电、光伏、蓄电池和抽水蓄能电站互补发电系统的优化调度方法。针对风光出力的不确定性,综合考虑了风光出力的不确定性以及抽水蓄能电站和蓄电池的储能特性...为提高农村可再生能源消纳,促进能源系统高效发展,提出一种计及风光不确定性的风电、光伏、蓄电池和抽水蓄能电站互补发电系统的优化调度方法。针对风光出力的不确定性,综合考虑了风光出力的不确定性以及抽水蓄能电站和蓄电池的储能特性,通过WGAN-GP(Wasserstein Generative Adversarial Network with Gradient Penalty)方法和K-means算法生成典型出力场景,建立了一个面向调峰需求的分布鲁棒优化调度模型。该模型以系统运行成本最小化为目标,综合考虑了抽水蓄能电站的水力约束和机组运行约束,并采用列和约束生成(Column and Constraint Generation,C&CG)算法进行求解。算例分析结果表明,该策略能够有效降低电网负荷波动和风光出力波动的影响,并且可以进一步提高可再生能源消纳效率。展开更多
多区域互联电热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)成为未来能源互联网发展的重要方向。在多区域互联IEHS协同中,电力系统运营商须同时与省级调度中心和本地区域供热系统运营商协同,因此对分布式协同算法的收...多区域互联电热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)成为未来能源互联网发展的重要方向。在多区域互联IEHS协同中,电力系统运营商须同时与省级调度中心和本地区域供热系统运营商协同,因此对分布式协同算法的收敛性提出更高要求;同时,各区域间可再生能源不确定性的时空关联特性进一步加剧了各区域子调度问题的本地计算求解难度。该文提出基于双步投影算法的多区域互联IEHS三层分布式可信分布鲁棒优化调度模型。首先,基于双步投影算法,提出适用于多区域互联IEHS的三层分布式协同调度模式;其次,在不确定性调度模型方面,提出可信分布鲁棒优化模型,以提升分布鲁棒优化的经济性,并基于对偶理论、Bonferroni不等式与条件风险价值近似方法,将可信分布鲁棒模型转化为确定性线性模型;然后,提出基于双步投影的快速分布式协同算法,以实现多区域IEHS调度问题的快速分布式求解。不同规模案例仿真表明,所提可信分布鲁棒模型能显著降低IEHS的调度成本,且所提双步投影算法能在极少迭代次数内求解出多区域IEHS的全局最优解,与集中式调度的误差小于千分之一。展开更多
文摘针对分布式光伏出力的不确定性对新型配电网合环运行产生的影响,文中提出了一种考虑合环电流约束的新型配电网负荷均衡分布鲁棒优化模型。考虑新型配电网合环电流的稳态约束和暂态约束,建立了新型配电网负荷均衡优化模型。在此基础上,采用K-means聚类对分布式光伏出力历史数据进行聚类,得到具有代表性的典型场景,同时考虑1-范数和∞-范数对置信区间的约束,建立考虑合环电流约束的新型配电网负荷均衡分布鲁棒优化模型。最后采用列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法对模型进行求解,在改进的IEEE-99节点上进行算例分析,验证了文中所提模型的有效性。
文摘为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行的RIES低碳经济调度方法。首先,根据传统火电机组集中碳排放的特点,加入CCS打造更具灵活性的碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)。其次,在两阶段P2G中加入HFC,细化氢能使用,建立P2G-CCS-HFC整体模型,在氢能平衡约束条件下,分析不同设备决策对整体模型优化成本的影响。同时,在供能侧和需求侧分别引入绿证-碳交易和综合需求响应双重市场机制激励。最后,考虑风光不确定性,以风光历史数据为基础,构建考虑场景分析和数据驱动的、以最小化总成本为目标函数的RIES分布鲁棒调度模型。基于算例的仿真结果表明,该方法可有效降低碳排放水平,促进新能源消纳,为区域综合能源系统低碳经济调度等研究提供参考。
文摘新能源随机性使得电力系统潮流复杂多变,加之大量新能源需要远距离输送消纳,输电阻塞问题日益严重。动态热定值(dynamic line rating,DTR)技术能够提升既有架空线路的输电能力,充分发挥系统的灵活调节能力。特别是在N-1事故场景下,采用DTR技术提升线路输送能力,能够缓解严重输电阻塞。然而,传统方法在考虑N-1事故时存在维数灾难问题,因此应用DTR技术仍然存在挑战性。为此,提出了一种两阶段分布鲁棒优化(distributionally robust optimization,DRO)方法以提升架空线路的输电能力。首先,构建了架空线路暂态温度计算模型并做适当简化处理,从而保证后续优化模型的凸性。随后,建立了考虑DTR和N-1安全准则的两阶段DRO模型以避免N-1事故下的持续停电,考虑无功与网损的线性化交流潮流模型能够更准确地计算线路潮流。最后,使用IEEE-24节点系统和IEEE-118节点系统验证了所提方法的有效性。
文摘为提高农村可再生能源消纳,促进能源系统高效发展,提出一种计及风光不确定性的风电、光伏、蓄电池和抽水蓄能电站互补发电系统的优化调度方法。针对风光出力的不确定性,综合考虑了风光出力的不确定性以及抽水蓄能电站和蓄电池的储能特性,通过WGAN-GP(Wasserstein Generative Adversarial Network with Gradient Penalty)方法和K-means算法生成典型出力场景,建立了一个面向调峰需求的分布鲁棒优化调度模型。该模型以系统运行成本最小化为目标,综合考虑了抽水蓄能电站的水力约束和机组运行约束,并采用列和约束生成(Column and Constraint Generation,C&CG)算法进行求解。算例分析结果表明,该策略能够有效降低电网负荷波动和风光出力波动的影响,并且可以进一步提高可再生能源消纳效率。
文摘多区域互联电热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)成为未来能源互联网发展的重要方向。在多区域互联IEHS协同中,电力系统运营商须同时与省级调度中心和本地区域供热系统运营商协同,因此对分布式协同算法的收敛性提出更高要求;同时,各区域间可再生能源不确定性的时空关联特性进一步加剧了各区域子调度问题的本地计算求解难度。该文提出基于双步投影算法的多区域互联IEHS三层分布式可信分布鲁棒优化调度模型。首先,基于双步投影算法,提出适用于多区域互联IEHS的三层分布式协同调度模式;其次,在不确定性调度模型方面,提出可信分布鲁棒优化模型,以提升分布鲁棒优化的经济性,并基于对偶理论、Bonferroni不等式与条件风险价值近似方法,将可信分布鲁棒模型转化为确定性线性模型;然后,提出基于双步投影的快速分布式协同算法,以实现多区域IEHS调度问题的快速分布式求解。不同规模案例仿真表明,所提可信分布鲁棒模型能显著降低IEHS的调度成本,且所提双步投影算法能在极少迭代次数内求解出多区域IEHS的全局最优解,与集中式调度的误差小于千分之一。
