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电网技术 2024年第7期48卷 2765-2774,I0039-I0041页

作者：李舒涵黄文靖李志刚郑杰辉华南理工大学电力学院广东省广州市510641

分布式可再生能源(distributed renewable energy,DRE)发电可调度域用于定量描述电力系统适应DRE发电不确定性的能力。目前可调度域的相关研究聚焦于采用单相模型描述输电系统,鲜有讨论具有高阻抗比与三相不平衡特性的配电网,亦未计及... 详细信息

分布式可再生能源(distributed renewable energy,DRE)发电可调度域用于定量描述电力系统适应DRE发电不确定性的能力。目前可调度域的相关研究聚焦于采用单相模型描述输电系统,鲜有讨论具有高阻抗比与三相不平衡特性的配电网,亦未计及储能系统广泛接入所带来的影响,因此难以准确地应用于新型配电网分析。针对上述问题,该文建立了含储能接入的配电系统可调度域数学模型,充分考虑了配电网相间耦合与三相不平衡特点以及储能系统的充放互补特性;采用凸包松弛和多面体外近似重构配电网交流潮流模型,并通过凸包络近似替代处理储能的互补松弛约束,得到配电网可调度域的多面体外近似模型,从而由自适应约束生成算法构建其线性边界。算例仿真结果表明所提出模型能较好地适应含储能接入的三相配电网可调度域分析,并验证了所提出方法的结果准确性与计算效率。

关键词：可调度域分布式可再生能源发电配电网三相不平衡储能系统

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风光制氢合成氨系统的多时段可调度域分析

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 160-173,I0013页

作者：周步祥朱文聪朱杰邱一苇臧天磊贺革陈刚四川大学四川省成都市610065 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041

为直观描述风光发电制氢合成氨(power-to-ammonia,P2A)系统的柔性负荷调节潜力,计及制氢、合成氨化工过程的负载调控特性,基于动态规划思想和计算几何理论,提出其多时段可调度域(multi-stagedispatchableregion,MSDR)的刻画方法。所提... 详细信息

为直观描述风光发电制氢合成氨(power-to-ammonia,P2A)系统的柔性负荷调节潜力,计及制氢、合成氨化工过程的负载调控特性,基于动态规划思想和计算几何理论,提出其多时段可调度域(multi-stagedispatchableregion,MSDR)的刻画方法。所提方法将多时段间相互耦合的鲁棒约束变换为“氢缓冲罐贮量–合成氨产率”状态空间中的确定性多面体约束,使得对于可调度域内的任意系统状态,均存在满足完整调度过程安全约束的“制氢流量–氨产率爬坡速率”控制序列,从而实现P2A系统可调度能力的可视化。所提MSDR模型可进一步用于构造多时段鲁棒优化调度,在保证可行性的前提下优化P2A系统的经济收益。最后,基于内蒙古自治区某在建示范工程构造算例,验证所提方法的有效性。

关键词：电制氢绿氨可调度域工业负荷调控动态规划鲁棒优化计算几何

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计及无功-电压安全与场景可实现性的可再生能源发电可调度域评估方法研究

计及无功-电压安全与场景可实现性的可再生能源发电可调度域评估...

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作者：刘彦期华南理工大学

学位级别：硕士

近年来随着电力系统中大规模可再生能源例如风电场的接入,避免运行中的输电阻塞和维持实时功率平衡变得越来越困难。在实时调度方面,电网消纳这些可再生能源的不确定性需要更多的储备、上下调容量。有学者研究在已知预调度策略的条件下... 详细信息

近年来随着电力系统中大规模可再生能源例如风电场的接入,避免运行中的输电阻塞和维持实时功率平衡变得越来越困难。在实时调度方面,电网消纳这些可再生能源的不确定性需要更多的储备、上下调容量。有学者研究在已知预调度策略的条件下实施实时调度的可行性。可再生能源发电可调度域指在给定预调度策略情况下,电力系统容纳可再生能源偏离预测值的能力。由于电力系统中分布式设备的增加,运行人员对有功无功潮流的精确描述提出了更高要求。现有的可调度域计算中大多采用直流潮流模型,忽略了节点的电压约束和无功潮流的约束带来的影响,可能导致电压和输电线潮流越限等系统不安全的运行状态。然而,交流潮流固有的非线性约束在鲁棒优化中难以直接求解。传统的可再生能源发电可调度域主要考虑了实时调度中电网运行约束,而没有考虑可再生能源出力场景的可实现性,忽略了实际机组出力分布特点。因此,本文研究了无功功率电压幅值约束对可再生能源发电可调度域的影响。同时通过加入历史数据点,考虑了可再生能源场景的可实现性,对可调度域模型和算法提出了改进。本文主要工作分为以下两个方面:（1）由于无功潮流和电压幅值的越限会阻止电力系统进一步容纳可再生能源,而对可再生能源发电可调度域的现有研究主要采用直流潮流模型,我们提出了一种考虑交流潮流方程的可调度域模型。该模型中包含的非线性约束难以求解,本文使用了线性化的潮流方程和二次约束的多边形近似,然后使用列约束生成算法求解。通过在两个算例上的仿真实验,验证了本文计算可调度域的准确性和适用场景的广泛性。（2）目前可再生能源发电可调度域的计算中没有利用可再生能源出力场景的特点灵活地生成约束,本文考虑了可再生能源场景的可实现性,提出了一种新的考虑场景可实现性的可再生能源发电可调度域模型。我们使用历史数据点代替可再生能源的出力场景,通过二进制变量和大M法的转化加入可调度域模型。我们使用列约束生成算法求解,能够在每次迭代中最大程度地将可调度域外的出力场景分离。我们还分析参数的选择和并行算法对加速收敛过程的作用。在改进的IEEE 30节点、118节点算例上进行了数值仿真实验,验证所提出算法的准确性和计算效率。

关键词：可调度域可再生能源发电潮流方程线性化列约束生成算法场景可实现性

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基于可调度域分析的主动配电网薄弱环节辨识及其应用

基于可调度域分析的主动配电网薄弱环节辨识及其应用

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作者：黄文靖华南理工大学

学位级别：硕士

随着大规模可再生能源接入电力系统,太阳能和风能等具有典型的间歇性和不确定性的可再生能源在电力系统中的渗透率迅速提高,使得保持系统功率平衡变得更具挑战性。可调度域描述了电力系统容纳可再生能源出力不确定性的能力。可调度域由... 详细信息

随着大规模可再生能源接入电力系统,太阳能和风能等具有典型的间歇性和不确定性的可再生能源在电力系统中的渗透率迅速提高,使得保持系统功率平衡变得更具挑战性。可调度域描述了电力系统容纳可再生能源出力不确定性的能力。可调度域由网络潮流方程和其他系统约束得到,可调度域的边界包含了关于电网物理约束的重要信息,特别是造成系统无法容纳更宽的可再生能源波动范围的电网物理约束。研究可调度域边界信息与电网物理薄弱环节之间的定量关系对促进可再生能源的消纳具有重要意义。本文对主动配电网可调度域的构建、求解、分析和应用进行了研究,主要工作包括:(1)对主动配电网的可调度域进行了建模、求解和分析。本文基于Dist Flow潮流模型建立了辐射状主动配电网的准确的可调度域模型。本文通过对二次等式约束作紧密凸包松弛以及多面体外近似,得到可调度域的紧密凸松弛线性模型,在降低可调度域构建求解难度的同时提高了近似精度。本文利用凸优化理论将可调度域的投影问题转换为一系列混合整数线性规划的求解问题,提出了高效的自适应约束生成算法求解可调度域边界。最后,在算例中分析了可调度域的计算性能以及多面体外近似、线路参数、可再生能源机组数量对可调度域的影响,并讨论了所使用的凸包松弛在可调度域问题中的精确程度。算例结果表明,本文提出的可调度域模型和算法能很好地适应配电系统,且满足实际使用的计算精度和计算时间要求。(2)结合历史数据和可调度域边界辨识出电力系统的薄弱环节。首先,从可调度域的理论推导过程中总结出可调度域边界的对偶变量与电网物理约束的定量关系,将关键电网物理约束对应于电网的薄弱环节,并提出相应的辨识方法。然后,结合历史数据搜索可调度域的关键边界,提出相应的搜索算法,该算法满足在实时调度中的计算时间要求。最后,通过算例验证了所提出的薄弱环节辨识方法的有效性,并总结了本方法相比于主流辨识方法的优势。(3)给出了薄弱环节辨识在配电网规划运行中的两个实用性应用场景。从实时调度的角度,验证了调整系统运行点规避薄弱环节的可行性,并给出了调整运行点的经验性总结。从长期规划的角度,验证了主动配电网扩展规划修复薄弱环节的实用性。

关键词：可再生能源可调度域薄弱环节辨识系统运行点扩展规划

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数据中心集群灵活边界下电力系统分布鲁棒优化调度方法

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 235-247页

作者：张锞王旭杨宏坤蒋传文电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 上海非碳基能源转换与利用研究院上海市200240

分布式资源的广泛接入与风、光等不可调资源的波动性使电力系统运行调控的难度显著增加。文中研究可再生能源不确定性影响下的分布式集群资源优化调度策略,挖掘多种可调资源灵活性,提高不可调资源利用率。为实现分布式可调资源的灵活调... 详细信息

分布式资源的广泛接入与风、光等不可调资源的波动性使电力系统运行调控的难度显著增加。文中研究可再生能源不确定性影响下的分布式集群资源优化调度策略,挖掘多种可调资源灵活性,提高不可调资源利用率。为实现分布式可调资源的灵活调控,首先,提出了数据中心与光储集群聚合体的可调潜力时变边界计算方法,保证其聚合最优性与分解可行性。然后,基于历史数据构建契合风电随机特性的∞-Wasserstein模糊集,该方法具有良好的样本外信息描述能力。最后,提出自适应多面逼近方法解决分布鲁棒优化问题固有的无限维求解难题,将两阶段分布鲁棒调度模型转化为有限维问题以实现快速求解,并基于修改的IEEE-RTS 24节点系统仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：可调度域风电消纳分布鲁棒优化近似求解

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考虑电动汽车充放电模式灵活性的配电网日前优化调度方法

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分布式能源 2023年第4期8卷 46-54页

作者：刘浠流陈冠霖吴宁肖静吴晓锐李勋黄智锋广西电网有限责任公司柳州供电局广西壮族自治区柳州市545000 南方电网电动汽车服务有限公司广东省深圳市518000

在聚合商管理模式下,对大规模插电式电动汽车(electric vehicles,EV)调节容量的高效利用可降低系统运行成本,助力可再生能源(renewable energy resources,RES)消纳。同时,随着EV快速充电设施的普及,相较于慢充而言,快充模式下EV参与电... 详细信息

在聚合商管理模式下,对大规模插电式电动汽车(electric vehicles,EV)调节容量的高效利用可降低系统运行成本,助力可再生能源(renewable energy resources,RES)消纳。同时,随着EV快速充电设施的普及,相较于慢充而言,快充模式下EV参与电网辅助服务时可能存在更多灵活性,但无疑也考验着电力系统承受能力。为充分利用需求侧灵活性资源,考虑将快速充电概念应用于电动汽车入网(vehicle to grid,V2G)场景中,即考虑双向的快速功率,提出考虑EV充放电模式灵活性的配电网日前经济调度方法,其包含2个模型:考虑充放电模式的EV聚合模型与配电网经济调度模型。通过算例分析验证了该策略可提升EV可调度区域灵活性,并能为配电网经济调度带来可观效益。

关键词：电动汽车(EV) 可调度域日前优化调度电动汽车入网(V2G) 快充

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