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基于线性化方法的交直流混合配电系统网架规划

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1404-1418页

作者：江岳文罗泽宇程诺智能配电网装备福建省高校工程研究中心(福州大学) 福州350116 福州大学电气工程与自动化学院福州350116 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福州350012

随着配电系统中直流设备的大量接入,交直流混合配电系统得到越来越广泛的应用。为适应交直流混合配电系统中不同交直流(AC/DC)类型的负荷或电源的接入,提出一种新的交直流混合配电系统网架结构规划方法,该方法考虑了网架交直流配置的所... 详细信息

随着配电系统中直流设备的大量接入,交直流混合配电系统得到越来越广泛的应用。为适应交直流混合配电系统中不同交直流(AC/DC)类型的负荷或电源的接入,提出一种新的交直流混合配电系统网架结构规划方法,该方法考虑了网架交直流配置的所有可能性。首先以二进制网络矩阵描述配电系统的网架结构;其次建立网架单层规划模型,将规划变量和运行变量同时进行优化以提升全局寻优能力;最后将单层规划模型进行线性化处理,转换为混合整数线性规划问题以提升求解效率。仿真结果表明,所提方法能够为配电系统中不同交直流类型的负荷和电源的接入提供最佳的网架配置方案,相比于传统的纯交流规划方案具有更好的经济性和供电能力,在算法上与经典遗传算法求解的双层规划方法相比,具有更好的全局寻优能力和计算效率。

关键词：交直流混合配电系统网架规划单层规划线性化优化

考虑EV调峰需求响应可靠性的V2G聚合商多时间尺度调度策略

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高电压技术 2024年

作者：黄珍瑶程诺江岳文福州大学电气工程与自动化学院国网福建省电力有限公司经济技术研究院智能配电网装备福建省高校工程研究中心

由于电动汽车(electric vehicle，EV)存在数量多、随机性强等特点，其通过车网互动(vehicle-to-grid，V2G)聚合商参与电网调峰需求响应具有很强的不确定性，不仅影响电网运行质量，而且无法保证聚合商与用户的经济效益，因此亟待有效的... 详细信息

由于电动汽车(electric vehicle，EV)存在数量多、随机性强等特点，其通过车网互动(vehicle-to-grid，V2G)聚合商参与电网调峰需求响应具有很强的不确定性，不仅影响电网运行质量，而且无法保证聚合商与用户的经济效益，因此亟待有效的响应机制引导EV合理参与电网服务。针对该问题，计及EV与V2G聚合商的盈利需求与发展前景，提出考虑EV调峰需求响应可靠性的V2G聚合商多时间尺度优化调度策略。首先，以EV集群诚信-容量综合指标最优对EV进行日前的需求响应预调度。其次，为应对EV日内违约不确定性，V2G聚合商采用日内违约应急机制对全域内EV进行应急邀约，以响应综合指标最优的动态评估模型对EV进行优化调度。接着，V2G聚合商和EV进行调峰需求响应的相关效益评估，包括电网与聚合商、聚合商与EV间的需求响应收益与违约成本，并对信用度好的EV进行诚信奖励，以激励EV守约。最后，通过算例仿真验证所提调峰需求响应优化调度策略可有效提高EV集群响应的可靠性，增加EV和V2G聚合商的经济收益。

关键词：违约应急机制调峰需求响应响应可靠执行概率电动汽车违约不确定性 V2G聚合商

基于区块链的分布式储能充放电权耦合共享交易

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电工技术学报 2024年

作者：江岳文林佩伶黄重阳福州大学综合能源规划与优化运行研究中心智能配电网装备福建省高校工程研究中心福州大学电气工程与自动化学院

为有效解决分布式储能利用率低、投资运营成本难以回收的问题，亟须研究面向分布式储能的交易机制。传统交易方式成本高昂、结算不及时、信任缺乏且难以确保安全性，引入区块链技术有望破解上述难题。首先，探索基于区块链的储能共享商... 详细信息

为有效解决分布式储能利用率低、投资运营成本难以回收的问题，亟须研究面向分布式储能的交易机制。传统交易方式成本高昂、结算不及时、信任缺乏且难以确保安全性，引入区块链技术有望破解上述难题。首先，探索基于区块链的储能共享商业运营模式，研究储能所有权与使用权分离的共享交易机制，以及区块链支持下的共享交易流程、共享应用场景、价格机制、信用管理机制、结算机制与滚动交易模式，建立充电权与放电权耦合的储能共享交易优化出清模型；在此基础上，搭建去中心化、高隐私性的区块链交易平台，利用智能合约实现储能使用权转移与充放电控制，通过交互核心交易功能，形成完整的储能共享交易与控制流程；最后，通过算例分析，分布式储能共享交易可达成交易双方共赢的局面，有助于推动储能规模化发展。

关键词：分布式储能共享交易充放电权耦合区块链

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碳-绿证-电量市场耦合交易优化研究

电网技术 2023年第6期47卷 2273-2284页

作者：陈巍江岳文福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建省福州市350108 福州大学综合能源规划与优化运行研究中心福建省福州市350108

随着“双碳”目标的提出与新型电力系统的发展,如何减少电力行业碳排放量、缓解可再生能源补贴资金缺口是当下面临的两大问题。为此,建立了碳–绿证–电能量市场耦合交易优化模型。该模型中,发电商均以发电边际成本参与电能量市场竞价,... 详细信息

随着“双碳”目标的提出与新型电力系统的发展,如何减少电力行业碳排放量、缓解可再生能源补贴资金缺口是当下面临的两大问题。为此,建立了碳–绿证–电能量市场耦合交易优化模型。该模型中,发电商均以发电边际成本参与电能量市场竞价,考虑碳交易成本和绿证交易成本对发电商报价的影响,经过电能量市场统一出清后,得到最优的发电机组中标出力、碳配额基准系数和绿证比例系数,从而在限制区域碳排放总量、激励可再生能源参与市场竞争的前提下购电成本最小,同时为监管部门制定碳排放配额系数和绿证比例系数提供参考。然后对模型进行线性化处理,进而利用Cplex求出模型约束条件的拉格朗日对偶变量,以便研究不同碳配额基准和绿证比例下碳排放边际成本和绿证边际成本的变化,揭示碳市场、绿证市场对电能市场影响的内在机理。最后通过算例分析对比了耦合交易机制与单一电能量市场优化结果,表明碳–绿证–电量市场耦合交易优化机制具有提高可再生能源消纳、减少碳排放量的显著作用。

关键词：碳交易绿证交易电能量市场耦合优化边际成本

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风电场群联合共享储能两阶段协同并网优化

电网技术 2022年第9期46卷 3426-3436页

作者：江岳文郑晨昕福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建省福州市350108 福州大学综合能源规划与优化运行研究中心福建省福州市350108

风电场合作并网可降低风电不确定性影响,该文针对风电场群联合共享储能协同并网机制展开研究。首先,结合改进Shapley值法建立了风电场群不确定性成本分摊机制;其次,基于纳什谈判模型和合作成本分摊机制建立了多风电场联合共享储能日前... 详细信息

风电场合作并网可降低风电不确定性影响,该文针对风电场群联合共享储能协同并网机制展开研究。首先,结合改进Shapley值法建立了风电场群不确定性成本分摊机制;其次,基于纳什谈判模型和合作成本分摊机制建立了多风电场联合共享储能日前调度优化模型,结合日前调度结果与偏差成本,进一步考虑风电预测误差影响建立了实时调度滚动优化模型;最后,通过算例分析对风电场群联合共享储能两阶段协同并网优化的合理性进行验证。结果表明,协同并网能有效降低风电场集群运营成本,且风电场群各成员在该协同并网优化机制下所分得的两阶段调度结果客观公正,依此调度结果所结算的合作收益受到充分保障,从而有效提升了各成员运营收益。

关键词：风电场群共享储能合作博弈两阶段优化改进Shapley值法

考虑变量相关性的改进场景优化法区间潮流计算

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电力自动化设备 2022年第3期42卷 161-167页

作者：陈宇辛江岳文福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 福建省电器智能化工程研究中心福建福州350108

可再生能源出力和负荷波动的不确定性增加了电力系统运行状态的不确定性,为此提出一种考虑区间变量间相关性的区间潮流场景非线性优化方法。通过构造不确定平行四边形区域表示区间变量间的相关性,针对场景优化法可能造成重复计算的问题... 详细信息

可再生能源出力和负荷波动的不确定性增加了电力系统运行状态的不确定性,为此提出一种考虑区间变量间相关性的区间潮流场景非线性优化方法。通过构造不确定平行四边形区域表示区间变量间的相关性,针对场景优化法可能造成重复计算的问题,通过对比节点电压对节点功率的灵敏度的正、负性,将变化趋势一致的状态变量进行归类计算。算例分析结果表明,所提方法能够准确计算区间边界,有效削减优化次数以及提高计算效率。

关键词：区间潮流区间相关性灵敏度非线性优化平行四边形模型

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考虑用户侧参与的调峰辅助服务费用分摊机制

电力自动化设备 2022年第4期42卷 41-47页

作者：江岳文韦嘉睿福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 福建省电器智能化工程技术研究中心福建福州350108

现行调峰辅助服务费用的分摊机制仅在电厂侧收支平衡,而电网的峰谷差在一定程度上是由负荷的峰谷特性造成的,不考虑用户分摊的调峰费用分摊机制并不合理,为此,建立考虑用户侧参与的调峰费用分摊机制。在电厂侧,根据负荷率大小对常规机... 详细信息

现行调峰辅助服务费用的分摊机制仅在电厂侧收支平衡,而电网的峰谷差在一定程度上是由负荷的峰谷特性造成的,不考虑用户分摊的调峰费用分摊机制并不合理,为此,建立考虑用户侧参与的调峰费用分摊机制。在电厂侧,根据负荷率大小对常规机组的分摊电量进行修正,利用波形相似性理论对风电机组的分摊电量进行修正,保证分摊的合理性;在用户侧,通过分析用户负荷曲线并结合电网负荷曲线提取出调峰影响指标,通过调峰影响指标评价用户调峰效果,从而分摊用户侧调峰费用。算例结果表明,所提分摊机制能有效划分电力用户、发电企业调峰责任,促使电力用户合理用电,保证电力市场公平化运行。

关键词：电力用户调峰辅助服务分摊机制补偿机制波形相似性理论

基于IGDT的地区型电热气市场分层迭代交易研究

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电网技术 2022年第3期46卷 956-972页

作者：江岳文赵婉婷福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350000 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建省福州市350000 福州大学综合能源规划与优化运行研究中心福建省福州市350000

作为推动能源革命的重要市场手段,能源互联地区分布交易需根据地区多能源交易的特点,考虑可再生能源出力与负荷预测偏差风险来制定有效的市场策略,优化地区型多能源市场交易的灵活性与鲁棒性。首先,建立了完全竞争环境下各参与者基于自... 详细信息

作为推动能源革命的重要市场手段,能源互联地区分布交易需根据地区多能源交易的特点,考虑可再生能源出力与负荷预测偏差风险来制定有效的市场策略,优化地区型多能源市场交易的灵活性与鲁棒性。首先,建立了完全竞争环境下各参与者基于自身交易意愿,以效能最大化为目标制定报价报量、市场统一出清的地区电热气市场交易双层优化模型。其次,提出了上下层交互迭代博弈优化方法,通过参与者迭代博弈优化交易策略与市场迭代出清,提高参与者的交易灵活性并实现其效能最大化;通过市场能源供需关系与迭代效能变化情况来优化报价作为已知值,避免双层嵌套多子目标优化模型的非线性复杂求解。此外,为减小可再生能源出力与负荷预测偏差对参与者效能与市场交易的影响,基于信息间隙理论(information gap decision theory,IGDT)方法,在保证参与者最低效能条件下最大化预测偏差,求得的交易策略具有强鲁棒性。算例结果表明,分层交互迭代博弈机制能够实现地区电热气交易市场均衡,最大化参与者的效能与社会福利,具有较好的灵活性与经济性;通过IGDT方法,针对参与者可接受的不同效能偏差,最大化参与者所能承受的随机变量不确定度,使得交易决策具有较好的鲁棒性和可执行性。

关键词：地区型电热气市场信息间隙理论(IGDT) 预测偏差风险分层迭代优化

考虑风电接纳水平及负荷增长的海上风电场多阶段规划

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电力自动化设备 2022年第2期42卷 85-91,111页

作者：江岳文张金辉福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建福州350108 福州大学综合能源规划与优化运行研究中心福建福州350108

现有海上风电场规划建设鲜有考虑建设时序,多属于静态单阶段规划,易造成初始规划方案与中、后期的运行间缺乏有效衔接的问题,为此,提出一种考虑风电接纳水平的海上风电场多阶段规划方案。建立以购电成本最低为目标的日前市场竞价模型来... 详细信息

现有海上风电场规划建设鲜有考虑建设时序,多属于静态单阶段规划,易造成初始规划方案与中、后期的运行间缺乏有效衔接的问题,为此,提出一种考虑风电接纳水平的海上风电场多阶段规划方案。建立以购电成本最低为目标的日前市场竞价模型来评估电网对海上风电的最大接纳水平,获得未来多年不同负荷水平下区域电网对海上风电的最大接纳水平及上网电价;在此基础上,将规划周期分为若干个阶段,以投资年份、风机数量、风机位置及风机所属投资阶段为优化变量,建立以风电场净收益最大化为目标的海上风电场多阶段规划模型。算例验证了多阶段规划模型相较于单阶段规划模型在提升海上风电场经济效益上的有效性。

关键词：海上风电场多阶段规划风电接纳水平日前市场装机容量优化