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考虑节点序列和时序特性的车辆轨迹预测算法

计算机仿真 2024年

作者：高方勇程允丽广州软件学院软件工程系华中科技大学软件学院

车辆数量增加使道路交通堵塞问题日益严峻，对车辆轨迹的准确预测可以帮助预防事故和减少交通违法行为。因此，将车辆轨迹预测作为研究方向，提出基于节点序列和时序特性的预测算法。分别利用导航定位系统和解码器，生成车辆的历史轨迹... 详细信息

车辆数量增加使道路交通堵塞问题日益严峻，对车辆轨迹的准确预测可以帮助预防事故和减少交通违法行为。因此，将车辆轨迹预测作为研究方向，提出基于节点序列和时序特性的预测算法。分别利用导航定位系统和解码器，生成车辆的历史轨迹和潜在轨迹。将历史轨迹、潜在轨迹和隐马尔科夫模型为算法的输入项，车辆未来移动轨迹的近邻单元集为输出项。使用隐马尔科夫模型作为轨迹数据库，利用Viterbi算法从中获取历史轨迹的最大概率双层隐藏状态序列，结合潜在轨迹，预测出车辆未来各时段的移动轨迹近邻单元，得到最终轨迹。实验结果表明，所提算法预测准确度高，欧式距离均值仅有1.52m，应对复杂交通场景的能力较强，且在实时需求方面表现突出，推理速度高达38FPS，时间仅需12ms。

关键词：空间节点序列时序特性历史轨迹潜在轨迹隐马尔科夫模型车辆轨迹预测

基于GA-PSO算法计及风电时序特性的主动配电网双层规划

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电气传动 2024年第5期54卷 47-55页

作者：江建徐峰亮王发义国网河南省电力公司信阳供电公司河南信阳464000

合理规划配电网是提高风电消纳能力的重要一环,但风电出力与负荷时序特性场景应用较多,会增加模型求解难度,对优化配置结果有不利影响。引入拉丁超立方抽样结合K-means聚类技术削减样本数量得到典型风电与负荷多场景模型以提高模型计算... 详细信息

合理规划配电网是提高风电消纳能力的重要一环,但风电出力与负荷时序特性场景应用较多,会增加模型求解难度,对优化配置结果有不利影响。引入拉丁超立方抽样结合K-means聚类技术削减样本数量得到典型风电与负荷多场景模型以提高模型计算效率。考虑风电运营商与国网公司利益,建立计及风电时序特性的主动配电网双层规划模型,即上层以风电运营商收益最大为目标确定风电规划方案,下层以配电网络损耗最小优化系统运行状态。基于IEEE 33节点系统进行算例分析,验证规划模型的有效性。研究结果表明:采用GA-PSO联合优化算法规划后配电系统损耗成本为26.04万元,比单一GA算法和PSO算法规划分别降低了5.03%和0.77%,场景成本减少了4.0万元。因此,验证了所提规划模型的有效性。

关键词：风电时序特性拉丁超立方抽样主动配电网双层规划

基于时序特性的微电网安全运行域模型及影响机理分析

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电力自动化设备 2023年第2期43卷 160-168页

作者：郑舜玮廖凯杨健维赵倩林何正友西南交通大学电气工程学院四川成都611756

为确定不同时序下接入配电系统的微电网安全运行范围,并对不同微电网之间的运行交互影响进行分析,以含微电网的配电系统为研究对象,提出基于时序特性的微电网安全运行域(TSC-MGSOR)模型及其影响机理分析方法。对微电网外特性进行建模,... 详细信息

为确定不同时序下接入配电系统的微电网安全运行范围,并对不同微电网之间的运行交互影响进行分析,以含微电网的配电系统为研究对象,提出基于时序特性的微电网安全运行域(TSC-MGSOR)模型及其影响机理分析方法。对微电网外特性进行建模,以描述不同时刻下微电网的发用电状态;在充分考虑可再生能源发电时序特性对微电网外特性影响的基础上,提出TSC-MGSOR的概念及模型,并给出模型的求解算法;基于所提TSC-MGSOR模型,分析微电网的接入对一维/二维TSC-MGSOR的影响机理。基于改进的IEEE 33节点系统进行仿真验证,结果表明,所提TSC-MGSOR模型能精确描述不同时刻微电网的安全运行范围,所提一维/二维TSC-MGSOR影响机理分析方法能有效分析微电网不同接入模式对一维/二维TSC-MGSOR的影响。

关键词：分布式电源配电网微电网时序特性安全运行域影响机理

考虑风光与负荷时序特性的主动配电网分布式电源优化配置

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电力建设 2022年第11期43卷 53-62页

作者：初壮孙健浩赵蕾孙旭东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然... 详细信息

主动配电网中分布式电源优化配置时,风光机组出力与负荷时序波动特性使场景过多,这既会增加模型求解的难度,也会影响优化配置结果。为此,首先引入戴维森堡丁指数(Davies-Bouldin index,DBI)结合K-means算法对全小时场景进行聚类缩减。然后,建立考虑风光与负荷时序特性的主动配电网双层优化配置模型,上层以系统年综合经济成本最优为目标,决策变量为风光机组接入配电网的位置及容量;下层以系统各时段运行电压水平最优为目标,决策变量为配电网主动管理措施下的运行成本;综合考虑风光机组时序出力和负荷侧时序响应,实现主动配电网分布式电源优化规划。最后,采用改进的自适应遗传算法对模型进行求解。IEEE 33节点系统算例表明,所提方法及模型在确保场景选取的多样性和合理性的同时,兼顾了风光机组出力与负荷时序波动特性,提高了系统运行水平,降低了系统运行成本。

关键词：时序特性分布式电源自适应遗传算法戴维森堡丁指数(DBI) 双层优化配置模型

兼顾时序特性和不确定性的柔性配电网概率网损分摊方法

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南方电网技术 2022年第6期16卷 82-93页

作者：吴科成吴晗王凤学曲毅董红广东电网有限责任公司广州510600 华南理工大学广州510640 广东电网有限责任公司电网规划研究中心广州510030 广东电网广州供电局广州510610

针对分布式电源、波动负荷及线路参数的随机性和相关性对柔性互联配电网带来的多重不确定性,构建了兼顾源网荷时序特性和不确定性的柔性配电网概率网损分摊方法。首先,建立多重不确定参数的时序模型,采用基于Nataf逆变换的三点估计法转... 详细信息

针对分布式电源、波动负荷及线路参数的随机性和相关性对柔性互联配电网带来的多重不确定性,构建了兼顾源网荷时序特性和不确定性的柔性配电网概率网损分摊方法。首先,建立多重不确定参数的时序模型,采用基于Nataf逆变换的三点估计法转化为多时间场景下的交直流概率潮流求解;然后,提出随机性设备的网损影响指标体系,基于时间场景采用改进层次分析-熵值定权法确定DG、EV充电桩的网损变化贡献率,将网损变化量基于贡献率分摊给DG和EV充电桩,并通过Cornish-Fisher级数拟合分摊电量的概率密度函数,综合时间场景得全年网损分摊概率密度函数;最后,基于改进33节点柔性配电网和改进东莞松山湖拓扑验证所提算法的有效性。

关键词：柔性配电网时序特性概率潮流网损分摊三点估计法

考虑风光荷时序波动特性的配电网投资策略多目标优化

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可再生能源 2023年第2期41卷 268-276页

作者：樊晓伟王瑞妙朱小军姚龙周兴华张晓国网重庆市电力公司重庆400014 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 北京中恒博瑞数字电力科技有限公司北京100085 华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

风电、光伏等分布式电源出力和用电负荷具有明显的时序特性,常用的恒定功率模型无法准确体现这一特点。文章构建了风力、光伏发电出力概率模型,应用蒙特卡洛方法对其发电出力和常规用电负荷进行模拟仿真,生成大量场景;采用改进K中心点... 详细信息

风电、光伏等分布式电源出力和用电负荷具有明显的时序特性,常用的恒定功率模型无法准确体现这一特点。文章构建了风力、光伏发电出力概率模型,应用蒙特卡洛方法对其发电出力和常规用电负荷进行模拟仿真,生成大量场景;采用改进K中心点聚类算法对仿真场景进行缩减,构建典型风光荷联合时序场景集;从各典型场景发生概率出发,以光伏、风力电站投资回报率最大和配电网各节点电压偏差最小为目标,采用改进多目标遗传算法求解光伏、风力电站最优安装位置和容量。最后,以IEEE 33配电系统进行算例分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：风光荷时序特性蒙特卡洛改进K中心聚类场景概率投资策略多目标遗传算法

计及源荷时序特性的低压台区分布式光伏接入分布鲁棒优化方法

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南京信息工程大学学报:自然科学版 2023年第5期15卷 592-603页

作者：周玉王忠东赵双双高凡李悦孟珊珊国网江苏省电力有限公司营销服务中心南京210019

为提高低压配电台区中分布式光伏(DPV)的接入容量,促进光伏消纳,本文提出一种计及源荷时序特性的低压台区DPV接入分布鲁棒优化方法.首先,针对低压台区中分布式光伏出力和负荷需求的不确定性,提出一种基于优化聚类的源-荷联合时序场景生... 详细信息

为提高低压配电台区中分布式光伏(DPV)的接入容量,促进光伏消纳,本文提出一种计及源荷时序特性的低压台区DPV接入分布鲁棒优化方法.首先,针对低压台区中分布式光伏出力和负荷需求的不确定性,提出一种基于优化聚类的源-荷联合时序场景生成方法;其次,计及电压约束、线路容量约束、逆变器无功补偿约束及光伏消纳约束等,构建低压台区分布式光伏接入分布鲁棒优化模型,在保证各典型场景最恶劣概率分布下的弃光率期望值符合要求的情况下,最大化低压台区中分布式光伏接入容量;然后,建立低压台区分布式储能接入的数学模型,以研究储能接入及其充放电机制对低压台区分布式光伏接入的影响;最后,以实际配电台区为例进行仿真计算,验证了本文模型的有效性.

关键词：分布式光伏接入低压配电台区源荷协同时序特性分布鲁棒优化优化聚类

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考虑时序特性的分布式电源接入配电网规划

计算机仿真 2022年第2期39卷 51-55,72页

作者：林永君景琛曹翠白康华北电力大学河北保定071000

分布式电源及储能单元接入配电网对其经济性与安全性具有显著影响。为了增强配电网转供能力,提高供电可靠性、稳定性,同时减少投资和运行维护成本,提出一种风-光-储接入配电网的定容规划方法。方法考虑分布式电源的时序特性、不同季节... 详细信息

分布式电源及储能单元接入配电网对其经济性与安全性具有显著影响。为了增强配电网转供能力,提高供电可靠性、稳定性,同时减少投资和运行维护成本,提出一种风-光-储接入配电网的定容规划方法。方法考虑分布式电源的时序特性、不同季节负荷的时序特性及实时电价,构造功率平衡、电压偏差等约束条件,建立考虑经济性、稳定性的风-光-储接入配电网的多目标优化模型,并采用非支配排序遗传算法获得帕累托最优解集。在IEEE33节点系统中进行算例分析,结果表明考虑时序特性更符合实际,规划结果更优。

关键词：分布式电源时序特性出力场景多目标优化非支配排序遗传算法

计及源荷时序特性的城市综合能源站优化配置研究

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计及源荷时序特性的城市综合能源站优化配置研究

作者：霍飒河北农业大学

学位级别：硕士

城市能源消耗所产生的温室气体排放量占全球排放总量的70%以上,因此构建智慧、低碳的城市能源体系,是“碳达峰、碳中和”目标实现的重要环节。城市能源系统的形式在不断发展,实现多能互补利用的城市综合能源系统是促进可再生能源利用、... 详细信息

城市能源消耗所产生的温室气体排放量占全球排放总量的70%以上,因此构建智慧、低碳的城市能源体系,是“碳达峰、碳中和”目标实现的重要环节。城市能源系统的形式在不断发展,实现多能互补利用的城市综合能源系统是促进可再生能源利用、降低成本和碳排放的一种主要途径。随着城镇化进程的推进和新能源的大量接入,给城市综合能源系统优化配置注入了新的元素。考虑区域现有能源基础与未来可持续发展理念开展城市综合能源系统的布局引起了人们的关注。因此,本文考虑负荷和分布式能源的时序特性及可持续、低碳化发展需求对城市综合能源站布局规划问题进行了研究。主要内容如下:(1)结合城市能源利用的实际情况,梳理并分析了城市源荷的时序特性,给出了能源设备的数学模型。首先,以城市综合能源系统构架为基础,从城市能源的供给、转换、利用分析了城市综合能源站的能量关系。其次,给出了综合能源站中能源转换设备、能源存储设备及分布式能源设备的数学模型,并分析了分布式能源设备出力的时序特性。最后,依据城市综合能源系统规划设计需要,结合不同用户的用能需求归纳总结了城市负荷类型,给出了不同负荷的时序特性。(2)基于Voronoi图和改进的NSGAⅡ算法研究了城市综合能源站分步优化配置策略。首先,分析了综合能源站选址影响因素,利用Voronoi图及空心圆策略来确定综合能源站候选位置集,并依据最小综合负荷矩选取最终安装位置。其次,以给综合能源站配置的设备类型及容量为决策变量,从环境和经济利益两方面出发建立了年总成本、碳排放量最少的多目标优化配置模型,利用改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)对模型进行求解。然后,针对Pareto解集的多样性,利用模糊隶属度法进行决策。最后,通过算例仿真表明了分步优化配置策略的可行性和有效性,仿真结果可为城市综合能源站的配置布局提供指导。(3)基于双层多目标优化方法提出了城市多综合能源站协同优化配置策略。首先,考虑全区域整体性利益建立了双层优化配置模型。上层为选址规划模型,以负荷中心和综合能源站间的联络成本和综合能源站投资维护成本及综合能源站间通信成本最小为目标,优化综合能源站的数量和位置。下层为设备规划模型,以年总费用节省率、二氧化碳减排率最高为目标构建多目标模型,优化能源设备类型及容量。其次,采用遗传算法与Voronoi图结合对上层选址规划模型进行求解,利用改进的NSGAⅡ算法对下层多目标模型进行求解,上下两层同时优化,相互制约。最后,通过算例仿真表明了协同优化配置策略的合理性和优越性。

关键词：城市综合能源站时序特性选址定容 Voronoi图多目标优化