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
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
随着电动汽车的高速发展,越来越多的电动汽车接入配电网并与配电网进行互动。针对大规模电动汽车接入配电网带来的线路重过载现象,且考虑调度大规模电动汽车对配电网调控中心产生的通信压力,提出一种基于主从博弈的电动汽车参与城市电...随着电动汽车的高速发展,越来越多的电动汽车接入配电网并与配电网进行互动。针对大规模电动汽车接入配电网带来的线路重过载现象,且考虑调度大规模电动汽车对配电网调控中心产生的通信压力,提出一种基于主从博弈的电动汽车参与城市电网分层分区调控策略。首先提出了一种基于改进分区组合性的城市配电网分区方法,将负荷相似系数以及源荷匹配系数引入到分区参数中。基于分区结果,提出了分区控制下电动汽车双层博弈调度模型,上层模型为配电网调控中心在满足精细化削峰需求约束下的自身收益最大化,并制定了与下层电动汽车聚合商的交易电价;下层模型以聚合商内电动汽车用户用电成本最低为目标,合理安排电动汽车充放电计划,两者之间形成互动博弈并达到均衡解。最后,利用同步型交替方向乘子法(synchronous alternating direction methodofmultipliers,S-ADMM)算法实现了多区域的分布式并行求解,并基于南方某市266节点配电网进行仿真计算,验证了所提模型和方法的有效性。展开更多
分布式资源大规模并网要求配电网的灵活调控能力不断增强,如何充分利用多层级灵活性资源协助系统运行成为目前亟待解决的问题。为此,文中提供一种支撑多种资源接入配电网的分级自治协同策略。首先,分析多层级下灵活性资源特性,对分布式...分布式资源大规模并网要求配电网的灵活调控能力不断增强,如何充分利用多层级灵活性资源协助系统运行成为目前亟待解决的问题。为此,文中提供一种支撑多种资源接入配电网的分级自治协同策略。首先,分析多层级下灵活性资源特性,对分布式资源出力采用概率模型以减少其不确定性因素影响。其次,构建主变-馈线-台区分层分区优化调度模型,台区层进行内部自治并将等值结果传递给馈线层,馈线层基于网络架构和资源运行特性进行区域划分,实现兼顾系统安全性和经济性的主配协同优化,并采用基于谱惩罚参数的自适应交替方向乘子法(spectral penalty parameter based adaptive alternating direction method of multipliers,SPPA-ADMM)进行求解。最后,选用改进的IEEE 33节点算例进行仿真,仿真结果表明文中所采用的并行控制方式能有效提高优化求解的效率,验证了所提策略对多种分布式资源分级接入配电网运行调控具有指导意义。展开更多
交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)求解两分块优化的研究已经逐渐完善,但对于非凸多分块优化的研究较少,提出了一种带松弛步长参数的对称邻近ADMM用于求解非凸一致性问题。在适当的假设条件下,证明了...交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)求解两分块优化的研究已经逐渐完善,但对于非凸多分块优化的研究较少,提出了一种带松弛步长参数的对称邻近ADMM用于求解非凸一致性问题。在适当的假设条件下,证明了算法的全局收敛性。其次,在效益函数满足Kurdyka-Lojasiewicz(KL)性质时,证明了算法的强收敛性。最后,数值实验验证了算法的有效性。展开更多
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。
文摘随着电动汽车的高速发展,越来越多的电动汽车接入配电网并与配电网进行互动。针对大规模电动汽车接入配电网带来的线路重过载现象,且考虑调度大规模电动汽车对配电网调控中心产生的通信压力,提出一种基于主从博弈的电动汽车参与城市电网分层分区调控策略。首先提出了一种基于改进分区组合性的城市配电网分区方法,将负荷相似系数以及源荷匹配系数引入到分区参数中。基于分区结果,提出了分区控制下电动汽车双层博弈调度模型,上层模型为配电网调控中心在满足精细化削峰需求约束下的自身收益最大化,并制定了与下层电动汽车聚合商的交易电价;下层模型以聚合商内电动汽车用户用电成本最低为目标,合理安排电动汽车充放电计划,两者之间形成互动博弈并达到均衡解。最后,利用同步型交替方向乘子法(synchronous alternating direction methodofmultipliers,S-ADMM)算法实现了多区域的分布式并行求解,并基于南方某市266节点配电网进行仿真计算,验证了所提模型和方法的有效性。
文摘分布式资源大规模并网要求配电网的灵活调控能力不断增强,如何充分利用多层级灵活性资源协助系统运行成为目前亟待解决的问题。为此,文中提供一种支撑多种资源接入配电网的分级自治协同策略。首先,分析多层级下灵活性资源特性,对分布式资源出力采用概率模型以减少其不确定性因素影响。其次,构建主变-馈线-台区分层分区优化调度模型,台区层进行内部自治并将等值结果传递给馈线层,馈线层基于网络架构和资源运行特性进行区域划分,实现兼顾系统安全性和经济性的主配协同优化,并采用基于谱惩罚参数的自适应交替方向乘子法(spectral penalty parameter based adaptive alternating direction method of multipliers,SPPA-ADMM)进行求解。最后,选用改进的IEEE 33节点算例进行仿真,仿真结果表明文中所采用的并行控制方式能有效提高优化求解的效率,验证了所提策略对多种分布式资源分级接入配电网运行调控具有指导意义。
文摘交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)求解两分块优化的研究已经逐渐完善,但对于非凸多分块优化的研究较少,提出了一种带松弛步长参数的对称邻近ADMM用于求解非凸一致性问题。在适当的假设条件下,证明了算法的全局收敛性。其次,在效益函数满足Kurdyka-Lojasiewicz(KL)性质时,证明了算法的强收敛性。最后,数值实验验证了算法的有效性。
