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2019年  第36卷  第6期

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电动汽车
基于IBQPSO算法的电动汽车时空双尺度有序充电引导策略
蒋怡静, 于艾清, 屠亚南
2019, 36(6): 1-8.
摘要:
大规模电动汽车的无序充电会影响电网的安全经济运行,以车联网系统为基础,提出电动汽车的充电行为引导策略。充电站运营商按用户在时间和空间上接受充电引导所起的作用对于整体调度作用的贡献程度,分别对用户进行费用补偿,在此基础上建立时空双尺度有序充电引导模型。其次,提出一种IBQPSO算法求解规划问题。最后,通过具体算例对模型进行仿真,结果能满足电网、充电站运营商和电动汽车用户三方的利益,表明了模型与算法的可行性与有效性。
基于SAE-ELM的电动汽车充电站负荷预测模型
龚钢军, 安晓楠, 陈志敏, 张帅, 文亚凤, 吴秋新, 苏畅
2019, 36(6): 9-15.
摘要:
电动汽车(electric vehicle,EV)用户充电行为在时间和空间上的随机性增加了EV充电站负荷预测的难度,为此以提高负荷预测的准确度为目的,通过改进深度学习中的栈式自编码器提出栈式自编码器-极限学习机(SAE-ELM)的混合模型,并深入研究EV与电网的交互模式;综合考虑影响充电站负荷量的关键因素,如历史负荷、环境、日类型等,对某地充电站进行短期负荷预测并验证;最后与SAE-BP、ELM算法做对比实验,实验结果表明SAE-ELM对充电站的短期负荷预测更加有效准确,更有利于电网稳定运行。
计及激励型需求响应的电动汽车聚合商充电优化调度
宫鑫, 苏禹, 张小凤, 黄相杰
2019, 36(6): 16-22.
摘要:
研究了电动汽车聚合商如何决策最优的经济激励值和充电量,以达到收益最大化的目的。提出了用户向聚合商交流其充电情况的主动需求响应方式;构造了基于经济激励的电动汽车聚合商的最优充电调度模型,所建立的调度模型是一个二层模型,上层以聚合商收益最大为目标,以用户主动需求响应量为约束,下层为实时电力市场的出清模型,上层模型中的市场电价来自于下层模型;将该模型转化为混合整数线性规划模型,采用拉格朗日替代法与分支切割法的协同组合方法求解。算例分析表明所提模型能够提高聚合商的收益。
基于微分平坦理论的单相MMC环流控制器
宋平岗, 周鹏辉, 江志强, 肖丹
2019, 36(6): 23-28.
摘要:
针对模块化多电平换流器环流抑制策略的研究主要集中在三相,为此提出了一种基于微分平坦理论的单相MMC新型环流抑制策略。首先由二阶广义积分器提取二倍频环流量,然后经全通滤波器构造虚拟正交量,再由前馈控制和动态误差反馈两部分组成环流控制器,前馈控制作为主导控制量由输入变量和状态变量及系统期望平坦输出参考轨迹之间的函数关系构成;误差反馈控制用于消除期望值与实际值误差和内外部扰动的影响,增强控制器动态响应速度。最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证所提环流控制策略的有效性。
光伏直流汇集关键电力电子设备技术现状分析
夏琦, 余滢婷, 查鹏程, 刘飞, 孙建军, 查晓明
2019, 36(6): 29-37.
摘要:
光伏直流汇集与交流汇集相比,发电效率高,所需变流器级数少,且输电过程损耗小,输电容量大。但直流汇集的升压技术以及工程应用不及交流汇集成熟。通过分析光伏直流汇集所需的高升压比DC/DC变换器的拓扑结构,高频变压器的容量与工作频率,直流断路器的电压、电流及关断时间,分析了光伏直流汇集的工程应用可行性。
±800kV多落点LCC-MMC直流系统控制器建模
李鹏, 崔玉, 孔祥平, 刘裕桦
2019, 36(6): 38-44.
摘要:
结合线换相换流器和模块化多电平换流器直流输电各自的优点,在电力资源丰富的地区采用适用于高压大容量的LCC作为输送端电能汇集换流站,在受端的高负荷集中区域采用LCC换流站逆变成交流提供电能,对于负荷相对较小的其他区域采用多落点的MMC换流站进行逆变,以灵活分配电能。针对采用上述拓扑的±800kV白鹤滩水电直流输送工程,提出了一种适用于多落点LCC-MMC系统的协调控制策略,并在PSCAD上搭建了白鹤滩直流工程单极模型,实验证明混合系统可以平稳启动,传输功率时系统运行稳定,验证了所提出控制策略的有效性。
基于蓄热电锅炉不同工作模式的区域综合能源系统优化调度
祁兵, 何承瑜, 李彬, 陈宋宋, 石坤, 薛溟枫
2019, 36(6): 45-51.
摘要:
针对区域综合能源系统的优化调度中未考虑各设备在不同工作模式下运行给系统带来的影响的现状,研究基于蓄热电锅炉不同工作模式的区域综合能源系统优化调度方法。以系统运行成本最小化为目标,综合考虑设备维护费用与可再生能源发电收益,并采用分时电价制度,建立以蓄热电锅炉为主体的区域综合能源系统优化调度模型。采用YALMIP工具箱和商业软件CPLEX在MATLAB中进行求解,求出了系统内蓄热电锅炉不同工作模式下各个单元各时段的出力情况以及总运行费用。通过仿真算例验证了所提模型和方法的可行性与合理性,仿真结果表明,含有蓄热电锅炉的区域综合能源系统可以通过改变蓄热电锅炉的工作模式,提高系统运行的经济性和灵活性。
考虑源荷双重不确定性的电气互联综合能源系统分布鲁棒优化调度
王旭强, 张鑫, 刘红昌, 刘怡, 刘乙召
2019, 36(6): 52-60.
摘要:
针对电气互联综合能源系统中不确定因素对运行调度带来的风险问题,提出一种考虑新能源负荷双重不确定性的电气互联综合能源系统分布鲁棒优化调度模型。以系统运行总成本最小为目标函数,建立电气互联综合能源系统随机规划模型,采用矩不确定分布鲁棒优化方法(DRO-MU),构建风电出力和电力负荷的矩不确定集合,在源荷双重不确定集合下将随机规划模型转化为矩不确定分布鲁棒优化模型,通过拉格朗日对偶原理将鲁棒模型转化为确定性的半正定规划模型进行求解。仿真结果表明,与不考虑或仅考虑新能源、负荷不确定性相比,考虑源荷双重不确定性的DRO-MU模型运行成本有所增加,但方案降低了不确定性因素给系统运行带来的风险,且更加符合实际。与随机优化方法和传统鲁棒方法相比,DRO-MU方法既保证了调度策略的鲁棒性,又克服了其过于保守的问题;随着源荷矩不确定集范围的增大,系统运行成本增加,通过合理设置二者矩不确定集范围,实现系统经济性与鲁棒性的平衡。
考虑需求侧响应的含储能区域综合能源系统运行优化
李子林, 刘蓉晖
2019, 36(6): 61-67.
摘要:
为提高区域综合能源系统的经济效益,提出了考虑需求侧响应的含储能的区域综合能源系统运行优化模型。首先建立包含储能、分布式能源、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄热槽等区域综合能源系统模型和可转移负荷、可削减负荷的模型。然后以系统的总运行成本最小为目标,构建区域综合能源系统运行优化模型;最后采用cplex求解器进行求解,通过算例验证。结果表明,需求侧响应和储能对提高系统经济性具有积极影响,可转移负荷、可削减负荷、储能在系统的调度中起到了移峰填谷的作用,需求侧响应的引入能有效降低系统总运行成本和峰谷差,验证了模型和方法的有效性。
分时电价下基于供用电双方博弈的家庭用户需求响应
陆青, 郁浩, 赵康丽, 冷亚军
2019, 36(6): 68-74.
摘要:
动态电价策略正成为当前电力市场环境下供电侧普遍采用的调控手段,针对电力市场中售电公司与用户间互动关系,基于博弈论构建一种非合作的Stackelberg模型研究家庭用户的需求响应策略。模型通过对用户进行分类以实现对不同偏好用户的综合考虑,同时将电网负荷波动对售电公司效益的影响、用户满意度对用电舒适度的影响进行量化处理以完善供、用电双方效用函数。采用逆向归纳法对模型的纳什均衡解进行求解,并以此实现分时电价下对用户用电任务的优化调整。最后,将模型应用于实际算例中并对用户种类进行灵敏度分析,结果表明模型在供用电双方的效用优化方面具有较好的效果。
多微电网参与的配电侧日前市场竞价修正模型
王辉, 廖昆, 林艺璇, 陈波波
2019, 36(6): 75-81.
摘要:
随着电力市场改革的推进,多微电网系统参与配电侧市场与常规能源发电商同台竞价成为趋势。鉴于此,构建了基于多代理系统的市场互动架构,建立了互动模式下多微电网系统代理和常规能源发电商代理参与的配电侧日前市场双层竞标模型。下层出清模型考虑环境因素,将碳排放外部成本进行量化与内置;上层信息修正模型通过多轮互动产生的电价、电量、碳排放等信息对发电代理的竞价策略进行优化。算例针对4个不同场景下发电代理的竞价行为进行模拟,结果表明双层竞标模型能够激发市场活力,提升多微电网系统和低排放机组的竞争力。
分布式电源接入配电系统优化规划方案
林昶咏, 吴桂联, 张林垚, 施鹏佳
2019, 36(6): 82-87.
摘要:
分布式电源接入配电系统,有利于降低配电系统网损。提出了分布式电源接入配电系统的优化规划方案,用于确定分布式电源在配电系统中的最优接入位置和容量。首先,通过网损灵敏度分析明确各节点对系统网损的贡献度,确定分布式电源对网损改善的最优接入点;之后,以配电系统网损最小为目标函数,建立分布式电源接入规划模型。同时引入了分布式电源接入效益系数用于保证接入的分布式电源对网损降低具有较高效率;最后,通过IEEE 33节点系统对设计的规划方案进行说明,分析了算法的有效性。
基于深度循环神经网络的换相失败边界检测
王卉, 王增平, 刘席洋
2019, 36(6): 88-94.
摘要:
交直流混联电网中交流故障导致的换相失败,可能引发交流保护误动、拒动,造成连锁性故障。因此,快速精准的换相失败边界检测对提升交流保护性能、优化交直流保护协同配合、保障电网安全稳定运行具有重要意义。对此,提出了基于深度循环神经网络的换相失败边界检测方法。利用逆变站换流母线三相电压、直流电流及触发角指令实时值等站域信息,实现可综合考虑多因素耦合作用,可准确追溯引发换相失败原因,并含有一定的预测功能的换相失败边界检测新方法。