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基于机会约束规划的家庭用电设备负荷优化调度方法

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电力自动化设备 2018年第9期38卷 27-33页

作者：曾博蒋雯倩杨舟李刚广西电网有限责任公司电力科学研究院广西南宁530023

为了解决家庭负荷优化调度中的不确定性参数问题,以非侵入负荷监测数据为基础,提出一种基于机会约束规划的家庭用电设备负荷优化调度方法。该方法采用机会约束规划方法构建了一个包含多种随机变量的优化调度模型,并结合随机模拟技术与... 详细信息

为了解决家庭负荷优化调度中的不确定性参数问题,以非侵入负荷监测数据为基础,提出一种基于机会约束规划的家庭用电设备负荷优化调度方法。该方法采用机会约束规划方法构建了一个包含多种随机变量的优化调度模型,并结合随机模拟技术与粒子群优化算法求解决策结果。设置不同的置信水平和时变温度约束区间反映用户对约束违背容忍度与用户多样化舒适区间的选择,并讨论了两者对调度结果的影响。算例仿真结果表明,所提模型能够在随机变量扰动下为用户提供一个具有良好鲁棒性的零容忍度方案;用户也可通过损失一定的舒适度和调整温度约束区间换取经济而多样化的用电决策。

关键词：家庭用电设备机会约束规划负荷调度优化调度随机模拟粒子群优化算法模型

基于多目标分子动理论的楼宇负荷用电调度优化

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电网技术 2018年第5期42卷 1549-1555页

作者：贾艳芳易灵芝李胜兵湘潭大学信息工程学院

针对智能用电环境下保证用电经济性、舒适性以及电网侧稳定性目标的楼宇多用户日负荷调度问题,提出一种基于多目标分子动理论的智能楼宇负荷用电调度优化策略。首先根据楼宇用户中不同负荷特征,对楼宇用电负荷进行分类,搭建楼宇多用户... 详细信息

针对智能用电环境下保证用电经济性、舒适性以及电网侧稳定性目标的楼宇多用户日负荷调度问题,提出一种基于多目标分子动理论的智能楼宇负荷用电调度优化策略。首先根据楼宇用户中不同负荷特征,对楼宇用电负荷进行分类,搭建楼宇多用户负荷用电调度模型;其次,针对该模型对分子动理论优化算法进行多目标改进,引入基于按维审查的模糊拥挤判定思想得到最优解集可供选择,提高种群多样性和分布性,然后将其用于楼宇多用户负荷调度模型中进行多目标优化;最后,通过算例仿真实验及对比分析可知,所提优化策略能较好地实现楼宇用户用电经济性和舒适性目标,同时达到平抑电网侧波动的效果。

关键词：多目标分子动理论优化算法自动需求响应智能用电负荷调度

基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化调度

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电力自动化设备 2016年第4期36卷 62-67,84页

作者：牛文娟李扬王磊东南大学电气工程学院江苏南京210096

用户响应的不确定性使得电力公司调用可中断负荷的总成本存在不确定性,还会面临负荷削减不足或过多的风险。对可中断负荷项目中的不确定性进行分析,提出基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化决策方法,在目标函数中同时考虑... 详细信息

用户响应的不确定性使得电力公司调用可中断负荷的总成本存在不确定性,还会面临负荷削减不足或过多的风险。对可中断负荷项目中的不确定性进行分析,提出基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化决策方法,在目标函数中同时考虑固定补偿成本和不确定性成本,更为合理地反映调用可中断负荷资源的总成本,在约束条件中采用置信水平来衡量削减需求约束的满足情况。算例分析表明所提方法不仅可以考虑对可中断用户的补偿价格,还能考虑惩罚价格和用户响应可靠程度的影响,并促使用户提高响应可靠程度,降低调用可中断负荷的总成本。

关键词：可中断负荷需求响应不确定性分析风险评估机会约束规划优化负荷调度

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基于负荷分类调度的孤岛型微网能量管理方法

电力系统自动化 2015年第15期39卷 17-23 109页

作者：张忠王建学曹晓宇西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049

目前,国内外对微网运行的能量管理研究已取得了一定的成果,但是,主要是针对并网型微网运行的研究,而对孤岛型微网能量管理的研究还相对较少。因此,针对孤岛型微网的运行特点,研究了微网中的需求侧管理与调度方法,建立了孤岛型微网能量... 详细信息

目前,国内外对微网运行的能量管理研究已取得了一定的成果,但是,主要是针对并网型微网运行的研究,而对孤岛型微网能量管理的研究还相对较少。因此,针对孤岛型微网的运行特点,研究了微网中的需求侧管理与调度方法,建立了孤岛型微网能量管理的优化调度模型。首先分析了在微网中开展需求侧管理的意义,将微网内的负荷按重要程度和用电特性分为三类,并作为可调度的对象。其次以总运行费用与停电损失之和最小为目标,计及停电量约束、储能设备运行约束和备用容量约束等条件,建立了孤岛型微网能量管理的混合整数规划模型,并使用CPLEX软件进行求解。算例结果表明,引入需求侧管理增加了孤岛型微网能量管理的灵活性,提高了可再生能源发电的利用率,降低了微网的运行成本。

关键词：微网(微电网) 孤岛型需求侧管理负荷调度能量管理

一类用于求解非凸优化问题的神经动力学算法及其在微电网负荷调度中的研究

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一类用于求解非凸优化问题的神经动力学算法及其在微电网负荷调度...

作者：杨建宇西南大学

学位级别：硕士

非凸优化问题作为当前优化理论的研究热点之一,广泛地存在于机器学习、智能电网、无线传感器网络、模式识别等应用场景之中,在当下受到了密切的关注。虽然近年来学者们提出了大量的算法用于解决非凸优化问题,但是这些算法大多存在参数... 详细信息

非凸优化问题作为当前优化理论的研究热点之一,广泛地存在于机器学习、智能电网、无线传感器网络、模式识别等应用场景之中,在当下受到了密切的关注。虽然近年来学者们提出了大量的算法用于解决非凸优化问题,但是这些算法大多存在参数条件较多且复杂、全局寻优能力较差的问题,且在连续时间算法上的研究较少,这极大地限制了非凸优化算法的应用。神经动力学算法作为一种连续时间算法,具有并行计算、便于硬件实现、易于理论分析等优势。因此,它也被广泛地应用于求解各类优化问题。本文对一类用于非凸优化问题的神经动力学优化算法展开了研究,深入地分析了算法的动力学行为。针对微电网中的非凸优化调度问题进行了建模,并使用所提算法验证其有效性。本文主要的工作成果如下:(1)提出了一种用于求解具有凸不等式约束与线性等式约束的非凸优化问题的集中式神经动力学算法。在优化问题中,目标函数是非凸非光滑的,不等式约束是非光滑的。为了解决这一问题,本文在现有的一个递归神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)算法的基础上设计了新的算法,相比于原算法改进了参数,优化了算法的结构,并对其动力学特性进行分析。改进后的算法不仅有效地调节了收敛速度,简化了算法求解流程,还完全地继承了RNN算法维数低、不需要精确罚函数、初始点任意选择等优点。最后,为了增强算法在非凸问题上的全局寻优能力,本文受随机神经网络算法的启发,通过在改进后的算法中加入神经元白噪声方式,构成了一个用于求解非凸优化问题全局解的集中式神经动力学算法。(2)提出了一种用于求解具有线性不等式约束与凸等式约束优化问题的分布式神经动力学优化算法。在优化问题中,任意智能体中的局部目标函数均可以是非凸非光滑的,局部不等式约束是非光滑的。与集中式问题不同的是,各智能体之间可以与相邻的智能体之间进行信息交互,每一个智能体仅需要获知其邻接智能体的信息,就可使该智能体的优化变量收敛到整个分布式系统的最优值。相比其它分布式非凸优化算法,本文所提的神经动力学算法具有并行计算,易于硬件实现,中间变量少等优势。(3)分别对社区微电网负荷调度与分布式微电网电力负荷调度中的两类非凸非光滑优化问题展开研究。在社区微电网的问题建模中不仅考虑了内部燃料发电机与能量存储系统的成本及其约束,也考虑了与外部电网相关的可变负荷约束。此外,针对用户负荷与光伏发电的不确定性,使用高木—关野模糊神经网络(TakagiSugeno Fuzzy Neural Network,TS-FNN)在优化调度计算前对发电功率与负荷展开了预测。分布式微电网负荷调度系统则是在现有研究的基础上研究了各局部地区中燃料发电机的碳排放成本与传输线潮流约束对于负荷调度的影响。无论是集中式还是分布式微电网负荷调度问题,本文都考虑了燃料发电机中阀点效应这一特性,从而构建了一类非凸非光滑的模型。

关键词：非凸非光滑优化神经动力学算法分布式计算智能微电网负荷调度

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基于弹性能力的充电站负荷调度系统开发

基于弹性能力的充电站负荷调度系统开发

作者：寿建鑫吉林大学

学位级别：硕士

近年来,电动汽车数量迅速增长,对配套充电基础设施的需求显著增加。由于很多发达地区电网已经面临严峻的重过载问题,所以充电站的接入非常困难。为了解决这一矛盾,本文提出了一种充电站接入配电网的方案——将充电站作为具有弹性能力的... 详细信息

近年来,电动汽车数量迅速增长,对配套充电基础设施的需求显著增加。由于很多发达地区电网已经面临严峻的重过载问题,所以充电站的接入非常困难。为了解决这一矛盾,本文提出了一种充电站接入配电网的方案——将充电站作为具有弹性能力的负荷接入,即充电站承诺在电网需要调峰的时段参与调峰,从而保障电网不会因为充电站的接入而引起重过载。具体而言,在假定充电站有义务参与电网调峰的前提假设下,基于实际数据研究了充电站负荷的特点,将充电站的充电负荷小于任意给定负荷的概率定义为其弹性能力,并引入最优化方法基于所定义的弹性能力,研究了调峰指令对多个充电站的最优分配问题,基于以上工作开发了弹性能力的充电站负荷调度系统。本研究主要研究工作包括:进行了待开发系统的需求分析和构架设计。研究了所提出的基于弹性能力进行充电站负荷调节的功能需求,并设计了基于弹性能力估算模块、负荷预测模块、调度优化模块、以及综合分析可视化模块等四个主要功能模块的系统功能架构。提出基于历史负荷数据估算充电站的弹性能力。分析了某地区实际一年内的充电站历史负荷数据,根据充电负荷小于任意给定负荷的概率定义为充电站的负荷弹性能力,研究了负荷调节与负荷弹性能力的关系,通过算例估算了不同充电站不同时段的弹性能力。完成了基于弹性能力的负荷调度优化算法的研究。应用基于PSO算法的SVM方法进行了充电站日前负荷的预测,用于估算不同充电站可调度负荷的范围。基于估计的不同充电站的弹性能力,构建优化问题使得所有充电站在参与调峰后的负荷弹性之和最大,即从统计的角度使得调峰调度指令对各充电站的总影响最小。通过算例验证了所提出的基于弹性能力的负荷调度优化算法对调峰指令分配的合理性。通过以上研究搭建了充电站负荷调度软件系统。分别应用Java Script编程语言和Python编程语言完成了系统前端和后端的开发,完成了包括登陆、负荷重过载预警、负荷预测、充电站调度响应配置等功能的软件开发,并讨论了软件系统后期维护问题。

关键词：电动汽车充电站负荷调度系统开发

基于场景分析的含可中断负荷的优化调度模型研究

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中国电机工程学报 2014年第S1期34卷 25-31页

作者：艾欣周树鹏赵阅群新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

采用场景分析法对含可中断负荷的电力系统调度模型进行建模。场景分析既可体现系统运行中的不确定性又可反映随时间变化的调度过程,该文对场景生成、场景缩减及场景树生成进行总结。分析可中断负荷参与系统运行的中断量、时长、次数及... 详细信息

采用场景分析法对含可中断负荷的电力系统调度模型进行建模。场景分析既可体现系统运行中的不确定性又可反映随时间变化的调度过程,该文对场景生成、场景缩减及场景树生成进行总结。分析可中断负荷参与系统运行的中断量、时长、次数及提前通知时间等约束,通过与常规机组对比,指出可把可中段负荷视为虚拟发电厂。建立含可中断负荷的优化调度模型并进行算例验证,证明该模型可有效应对系统运行中的不确定性因素。

关键词：需求响应虚拟发电厂负荷调度可中断负荷场景分析

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电力柔性负荷调度研究综述

电力系统自动化 2014年第20期38卷 127-135页

作者：王珂姚建国姚良忠杨胜春雍太有中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003

电力高峰负荷持续增长以及间歇式能源的迅猛发展对电力系统调节能力提出新的重大挑战,柔性负荷调度作为发电调度的补充,已成为国内外关注的热点。从柔性负荷参与电网调度运行的视角综述了近年来国内外在柔性负荷可调度潜力、调度模式、... 详细信息

电力高峰负荷持续增长以及间歇式能源的迅猛发展对电力系统调节能力提出新的重大挑战,柔性负荷调度作为发电调度的补充,已成为国内外关注的热点。从柔性负荷参与电网调度运行的视角综述了近年来国内外在柔性负荷可调度潜力、调度模式、响应行为建模和调度架构等方面的研究成果,着重对比分析了不同调度模式和调度架构的适用场景和优缺点,从柔性负荷综合响应建模、多时间尺度互动交易模式、多时间尺度协调调度、集中&分布式协调控制和互动效益评估5个方面探讨了柔性负荷调度领域需进一步研究的方向。并结合中国国情,提出了开展柔性负荷调度的建议设想。

关键词：柔性负荷负荷调度需求响应负荷聚合商互动运行

基于发电机组最大调节速率的电网负荷指令调度优化

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科学技术与工程 2021年第1期21卷 201-206页

作者：魏梦瑶王建东杨子江山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

随着新能源发电的大规模并网,电网平稳运行受到日益严峻的挑战,为充分利用火电等功率可调机组的自动发电控制(automatic generation control,AGC)功能,加快对电网负荷指令的调整,抑制新能源发电波动带来的电网功率偏差,提出一种基于机... 详细信息

随着新能源发电的大规模并网,电网平稳运行受到日益严峻的挑战,为充分利用火电等功率可调机组的自动发电控制(automatic generation control,AGC)功能,加快对电网负荷指令的调整,抑制新能源发电波动带来的电网功率偏差,提出一种基于机组最大调节速率的电网负荷指令优化调度方法。首先,对机组实发功率历史数据分段线性表示获得机组调节速率样本,基于调节速率样本分布估计机组最大调节速率,其中采用贝叶斯估计判断样本分布的稳定性;然后,以最短调节时间为目标建立负荷指令调度线性规划模型,求解确定了按机组最大调节速率进行电网负荷调度的策略;最后,通过工业和仿真案例,并与传统负荷分配方法对比,验证了所述方法的有效性。

关键词：负荷调度自动发电控制(AGC) 分段线性表示样本分布贝叶斯估计最大调节速率