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多时间尺度深度强化学习光储配电网电压优化

中国电机工程学报 2024年

作者：黄冬梅余京朋崔承刚董倩文周游龚春阳上海电力大学电气工程学院上海电力大学自动化工程学院国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司

分布式光伏分散接入配电网，其出力与负荷呈反调节特性，易导致公共接入点电压越限。现有方法通过合理配置储能一定程度上优化了电压分布，但储能调用在时域上与其余无功源高度耦合，加重了联合调压建模的复杂度，影响了调压精度，储能... 详细信息

分布式光伏分散接入配电网，其出力与负荷呈反调节特性，易导致公共接入点电压越限。现有方法通过合理配置储能一定程度上优化了电压分布，但储能调用在时域上与其余无功源高度耦合，加重了联合调压建模的复杂度，影响了调压精度，储能快速充放、过充过放及高频次充放亦将引发其寿命衰减，致使系统经济性与安全性下降。对此，本文提出了一种采用多时间尺度深度强化学习的光储配电网电压优化策略，结合深度强化学习无模型的特点，通过计及多种离散/连续调压设备、光伏逆变器及储能设备动作时域特性，并基于事件触发机制严格限制储能设备动作次数与荷电状态，以电压偏移量与网损最小为目标，从多时间尺度设计配电网电压优化方案。最后，基于光储与其他调压设备接入改进的IEEE 33节点系统对所提方法进行仿真验证，结果表明，本文所提方法相对文献结果具有较小的电压偏移与平均网损量，分别为0.0166p.u.与141.2kW，适用于光伏出力不确定性相对较大的应用场景；同时，有载调压变压器与电容器组动作次数分别低至6次与3次，储能设备在15min内的荷电状态变化量低于30%，其动作频次大幅低至连续动作的10%以下，维持其荷电状态始终处于0.2～0.8的安全区间。

关键词：深度强化学习多时间尺度光储配电网电压优化事件触发机制

基于光伏发电配置储能系统的配电网运行电压优化控制的研究

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第9期 0128-0132页

作者：郑贵鑫内蒙古粤电新能源有限公司内蒙古呼和浩特010000

考虑到分布式光伏发电系统在接入配电网的过程中,因光照不稳定造成并网电压的突然骤升,对电网电能质量造成不良影响。文章在分析分布式光伏发电系统与储能系统过程中,结合用电负荷特征,提出了通过安装SVG装置与相关储能设备来实现对电... 详细信息

考虑到分布式光伏发电系统在接入配电网的过程中,因光照不稳定造成并网电压的突然骤升,对电网电能质量造成不良影响。文章在分析分布式光伏发电系统与储能系统过程中,结合用电负荷特征,提出了通过安装SVG装置与相关储能设备来实现对电压的平衡。利用多目标函数寻求最优问题,通过引入IGA算法进行分析计算,得到最优组合,并以某县级电力局为例进行验证,结果表明,经优化后各个节点的电压均得到了明显改善,电压偏差由20%降低至8%,保证了电能的质量要求。

关键词：光伏发电储能系统配网运行电压优化

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自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化

电力系统自动化 2021年第9期45卷 71-79页

作者：褚国伟张友旺葛乐万立新国网江苏省电力有限公司常州供电分公司江苏省常州市213003 南京工程学院电力工程学院江苏省南京市211167

为解决高渗透率分布式电源引起的电压越限问题,计及慢速调节设备特性和储能荷电状态的时序连续性,提出了自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化模型。日前优化求解慢速调节设备挡位并给出储能日内运行的功率限制区间,日内优化以此为... 详细信息

为解决高渗透率分布式电源引起的电压越限问题,计及慢速调节设备特性和储能荷电状态的时序连续性,提出了自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化模型。日前优化求解慢速调节设备挡位并给出储能日内运行的功率限制区间,日内优化以此为基础求得各时段储能及柔直端口优化出力。基于电压越限检测实时调节各端口出力,以缩短过/欠电压持续时间。针对多时段耦合的混合整数非凸、非线性优化模型,提出了一种双层求解算法,上层利用动态规划法处理储能全时段优化与慢速调节设备的整数规划问题,下层利用多面体松弛技术改进二阶锥规划算法提高求解效率。最后,通过实际算例验证了所提模型和求解方法的有效性。

关键词：储能柔性互联配电网电压优化多时间尺度

一种面向智能配电网的分布式并行电压优化方法

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电力自动化设备 2017年第4期37卷 147-152,178页

作者：孙智卿刘永梅刘科研天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 中国电力科学研究院北京100921

针对智能配电网中分布式电源(DG)接入及电网仿真实时响应的需求,提出一种分布式并行环境下求解智能配电网中各DG最优输出功率的方法,实现了快速高效的配电网电压优化。该方法首先基于凝聚层次聚类法(HAC),解决了智能配电网自动分区的问... 详细信息

针对智能配电网中分布式电源(DG)接入及电网仿真实时响应的需求,提出一种分布式并行环境下求解智能配电网中各DG最优输出功率的方法,实现了快速高效的配电网电压优化。该方法首先基于凝聚层次聚类法(HAC),解决了智能配电网自动分区的问题,在此基础上,采用分布式序列二次规划(DSQP-DG)算法,通过内外层迭代交替并行求解出DG最优出力。以接入DG的IEEE 33节点系统算例对该方法进行测试验证可知,较之辅助问题原理(APP)方法,该方法具备更好的寻优能力和快速性,能够有效解决智能配电网分布式并行电压优化问题。

关键词：智能配电网分布式电源电压优化凝聚层次聚类法分布式序列二次规划

基于粒子群算法的多次反射飞行时间质量分析器电压优化

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质谱学报 2023年第5期44卷 667-675,I0004页

作者：黄奇任熠陈政阁陈剑松洪义梁欣李梅黄正旭周振暨南大学质谱仪器与大气环境研究所广东广州510632 广州禾信仪器股份有限公司广东广州510530 广东省麦思科学仪器创新研究院广东广州510700 广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心广东广州510632

多次反射飞行时间(MR-TOF)是一种新型的质量分析器,常用于分析短寿命离子、分离同重元素和存储离子。随着使用需求的增加,提高MR-TOF质量分析器的分辨能力越来越重要。然而,MR-TOF质量分析器电压参数的优化涉及高维度、高精细度和非线... 详细信息

多次反射飞行时间(MR-TOF)是一种新型的质量分析器,常用于分析短寿命离子、分离同重元素和存储离子。随着使用需求的增加,提高MR-TOF质量分析器的分辨能力越来越重要。然而,MR-TOF质量分析器电压参数的优化涉及高维度、高精细度和非线性的问题,很难用解析方法得到最优参数。本研究提出了一种基于粒子群(PSO)算法的MR-TOF质量分析器电压参数优化方法,并对粒子群算法进行改进。在SIMION离子光学仿真平台上对优化方法进行测试,比较了标准粒子群算法和改进粒子群算法的优化结果。结果表明,改进粒子群算法能够获得超过810000的极限质量分辨率,相比标准粒子群算法有更好的性能。该方法具有操作简单、优化速度快、求解效果好等优点,可为MR-TOF质量分析器的电压优化提供方法参考,从而提高MR-TOF质量分析器的开发效率。

关键词：多次反射飞行时间质量分析器粒子群算法(PSO) 电压优化离子光学模拟

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基于ADMM的交直流混合配电网分布式电压优化模型

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电网技术 2021年第11期45卷 4551-4559页

作者：张志荣邱晓燕孙旭任昊张明珂四川大学电气工程学院四川省成都市610065

配电侧直流化日益明显,直流配电技术已是当前国内外研究热点之一,促使交直流混合配电网成为主动配电网的重要分支,交直流配网的电压优化问题是与其相关的重要研究课题。提出一种分区分布式优化的方法,依据电压源型换流器连接情况,对交... 详细信息

配电侧直流化日益明显,直流配电技术已是当前国内外研究热点之一,促使交直流混合配电网成为主动配电网的重要分支,交直流配网的电压优化问题是与其相关的重要研究课题。提出一种分区分布式优化的方法,依据电压源型换流器连接情况,对交直流混合配电网使用耦合支路法,分成交流子区域和直流子区域。基于交替方向乘子分布式方法,以网络损耗最小、电压偏差最小和柔性负荷利用率最低为目标,构建分布式电压优化模型,并采用二阶锥松弛等技术转化为凸优化模型,在修改的IEEE 33节点算例系统中进行仿真计算,分析了交流侧功率和分布式电源对直流侧电压的影响,比较了换流器采用不同控制方式时优化结果的不同,验证了所提分布式优化模型的合理有效性。

关键词：交替方向乘子法耦合支路法二阶锥松弛电压优化分布式优化

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基于量测数据补全的有源配电网电压优化技术

电力自动化设备 2023年第11期43卷 67-74页

作者：张科鑫窦晓波李炜祺胡永鸣俞婧雯戴睿鹏东南大学电气工程学院江苏南京210096

有源配电网由于分布式新能源影响,电压存在越限的风险,但配电网实时量测仅可部分观测,优化问题无法求解。针对这个问题,提出了一种基于量测数据补全的有源配电网电压优化技术。在仅能获得部分节点实时量测的状态下,采用增强生成对抗网... 详细信息

有源配电网由于分布式新能源影响,电压存在越限的风险,但配电网实时量测仅可部分观测,优化问题无法求解。针对这个问题,提出了一种基于量测数据补全的有源配电网电压优化技术。在仅能获得部分节点实时量测的状态下,采用增强生成对抗网络补全算法,得到完整的配电网量测数据。根据补全的实时数据,计及补全误差,设计电压误差修正模型,修正优化电压目标,在电压越限时对配电网电压进行优化,提高电压质量。通过IEEE 33节点算例验证了所提方法相对于生成对抗网络在部分实时观测的情况下能够高精度补全缺失量测数据,降低电压波动,提高配电网运行的稳定性。

关键词：增强生成对抗网络非实时观测数据补全补全误差修正电压优化

一种电场耦合式无线电能传输系统无源谐振元件电压优化方法

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电工技术学报 2018年第10期33卷 2237-2244页

作者：陈阳琦陈丽华罗博胡杰麦瑞坤西南交通大学电气工程学院成都610031

电场耦合式无线电能传输系统由于其耦合电容较小,工作频率偏高,在运行过程中无源谐振元件往往承受较大电压。特别是在系统最大功率点,较大的电压可能会击穿元件,导致系统失谐,甚至引起安全问题。针对这一问题,提出一种可优化系统无源谐... 详细信息

电场耦合式无线电能传输系统由于其耦合电容较小,工作频率偏高,在运行过程中无源谐振元件往往承受较大电压。特别是在系统最大功率点,较大的电压可能会击穿元件,导致系统失谐,甚至引起安全问题。针对这一问题,提出一种可优化系统无源谐振元件电压的方法。该方法基于CLLC-L拓扑结构,通过合理配置无源谐振元件参数,降低谐振元件所承受的最大电压。基于所提理论,设计传输距离为150mm、等效耦合电容仅为13pF的电场耦合式无线电能传输系统,在其传输为2.12kW功率时,直流到直流效率达89%。最优参数下无源谐振元件实验电压与计算电压基本吻合,且最大实验电压小于对比组最大实验电压。该实验结果表明,所提出的电压优化方法可有效限制无源谐振元件的最大电压,从而提高系统安全裕度。

关键词：电场耦合无线电能传输无源谐振元件电压优化

基于模糊隶属度及区间算术的电网电压优化新算法

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电力系统保护与控制 2014年第20期42卷 52-58页

作者：苏杰和陈旭张勇军华南理工大学电力学院广东广州510640

传统无功优化由于寻优策略复杂、计算机时较长,目前尚较难应用于电网实时优化控制。基于最优电压模糊隶属度及区间潮流算法,提出了一种简单快速的寻优新思路。先由电网能提供的控制变量区间求解对应的电压区间,与电网安全约束电压区间... 详细信息

传统无功优化由于寻优策略复杂、计算机时较长,目前尚较难应用于电网实时优化控制。基于最优电压模糊隶属度及区间潮流算法,提出了一种简单快速的寻优新思路。先由电网能提供的控制变量区间求解对应的电压区间,与电网安全约束电压区间求交后便得到既可行又能满足安全约束的电压区间。在此区间中找出隶属度最大的电压值,以此电压值为已知量求解反潮流,所得的控制变量解便为要求的最优控制变量组合。该方法与传统的智能算法比较,结果说明该方法的确优化速度快,适合作为省级电网的AVC系统电压优化的快速寻优方法。

关键词： Fuzzy 隶属度区间潮流反潮流电压优化