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基于模型预测控制含可再生分布式电源参与调控的配电网多时间尺度无功动态优化 被引量:51
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作者 颜湘武 徐韵 +2 位作者 李若瑾 金永盛 李铁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2022-2037,共16页
充分挖掘可再生分布式电源(RDG)动态无功电压调控能力,对改善配电系统内风电、光伏出力随机性和负荷波动导致的电压稳定性问题具有重要意义。建立了基于模型预测控制的配电网多时间尺度无功优化模型,包含日前优化调节层和实时滚动调控... 充分挖掘可再生分布式电源(RDG)动态无功电压调控能力,对改善配电系统内风电、光伏出力随机性和负荷波动导致的电压稳定性问题具有重要意义。建立了基于模型预测控制的配电网多时间尺度无功优化模型,包含日前优化调节层和实时滚动调控层。日前优化侧重于运行经济性,协调配合不同类型无功设备进行大尺度无功调节,并预留充足动态无功储备响应动态调控,降低运行风险;实时滚动调控侧重于系统运行可靠性,基于RDG、负荷超短期预测进行滚动调控,根据无功补偿需求及时决策反馈校正,逐层细化实现配电网无功电压"大幅调节"、"小幅调控"和"反馈调整",抑制不确定因素导致的电压越限。最后,通过IEEE 33节点算例进行仿真分析,验证了该文所提模型和算法可有效削弱预测误差影响,提升系统电压稳定性和电能质量。 展开更多
关键词 配电网 可再生分布式电源 无功电压调控 模型预测控制 多时间尺度
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考虑网络动态重构含多异质可再生分布式电源参与调控的配电网多时空尺度无功优化 被引量:26
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作者 颜湘武 徐韵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期4358-4372,共15页
电压分布局部性、负荷/电源特性多样性和功率脉动性,决定了配电网无功电压调控需要在时间域和空间域内“多级协调、逐级细化”。建立配电网多时空尺度无功优化模型,空间域内进行“全局协同优化”“分区自律调控”和“全局协同调控”的... 电压分布局部性、负荷/电源特性多样性和功率脉动性,决定了配电网无功电压调控需要在时间域和空间域内“多级协调、逐级细化”。建立配电网多时空尺度无功优化模型,空间域内进行“全局协同优化”“分区自律调控”和“全局协同调控”的协调配合,并在全局协同优化中融入网络动态重构,拓展优化“可行域”;基于模块度函数和动态无功储备指标进行动态分区并自律调控,实现“分区自治”;分区自律调控结果返回全局层面进行全系统检测和协同调控,提高控制精度;在时间域内由1d周期1h时间粒度的全局协同优化,向分区自律调控5min时间粒度递进,并在各层调控嵌入模型预测控制“预测模型”“滚动优化”和“反馈校正”环节,从而实现时空耦合的“分区逐层”优化调控。最后,以IEEE 33节点系统为例进行仿真分析,结果表明:该文所建模型在空间域和时间域内均实现了精细化控制,工程应用价值显著。 展开更多
关键词 配电网无功优化 可再生分布式电源 网络重构 动态分区 自律协同控制
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含可再生分布式电源参与调控的配电网无功电压优化控制研究综述 被引量:23
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作者 徐韵 颜湘武 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期16-30,共15页
高比例可再生分布式电源(RDG)分散接入配电网,其出力随机性叠加负荷波动性,对优化控制和运行态势预测分析带来极大困难,使得充分挖掘多类型无功设备调节潜力,从“源-网-荷-储”多维度拓宽无功优化控制“可行域”成为必要。结合风电、光... 高比例可再生分布式电源(RDG)分散接入配电网,其出力随机性叠加负荷波动性,对优化控制和运行态势预测分析带来极大困难,使得充分挖掘多类型无功设备调节潜力,从“源-网-荷-储”多维度拓宽无功优化控制“可行域”成为必要。结合风电、光伏发电等RDG参与配电网无功优化和电压调控研究现状,归纳整理了相关建模方法,主要包括:多时间尺度和分层分区优化控制、有功无功协调优化、网络重构与无功调控协调优化等;简要分析了配电网无功优化数学方法,包括随机变量处理方法和无功优化求解方法等。最后,结合未来“源-网-荷-储”结构变化、能源互联网发展趋势和电力市场化改革现状,对配电网无功优化调控研究方向给予展望,以期为相关研究工作提供帮助。 展开更多
关键词 可再生分布式电源 配电网无功优化 多时间尺度无功优化 分层分区电压控制 有功无功联合优化 网络重构
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含可再生分布式电源参与调控的配电网动态分区实时无功优化方法 被引量:14
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作者 徐韵 颜湘武 《现代电力》 北大核心 2020年第1期42-50,共9页
可再生分布式电源高比例接入,其出力随机性叠加负荷波动性,极大地增加了配电网无功电压调控难度。结合风电、光伏等可再生分布式电源的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法。基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节... 可再生分布式电源高比例接入,其出力随机性叠加负荷波动性,极大地增加了配电网无功电压调控难度。结合风电、光伏等可再生分布式电源的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法。基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节点性质逆向初步合并,以最大模块度函数为衡量指标进行初始分区,并根据实时运行状态和无功储备约束调整分区,形成可满足动态无功调节的最佳分区方案,然后执行分区实时无功电压调控。最后,以IEEE33节点系统为例通过MATLAB编程进行仿真分析,结果表明:日内实时控制与动态分区相结合,有效提高系统无功电压控制快速性和精确性。 展开更多
关键词 配电网 实时无功优化 动态分区 可再生分布式电源 动态无功储备
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计及可再生电源不确定性的配电网鲁棒最优潮流 被引量:8
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作者 王婷婷 白晓清 +1 位作者 李佩杰 刘文泰 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期87-94,共8页
主动配电网中可再生分布式电源出力的不确定性影响系统安全运行。基于鲁棒优化方法,首先建立考虑可再生分布式电源出力不确定性的主动配电网鲁棒最优潮流模型,该模型考虑了能改善其解保守性的价格型需求侧响应。对模型中的不确定集进行... 主动配电网中可再生分布式电源出力的不确定性影响系统安全运行。基于鲁棒优化方法,首先建立考虑可再生分布式电源出力不确定性的主动配电网鲁棒最优潮流模型,该模型考虑了能改善其解保守性的价格型需求侧响应。对模型中的不确定集进行凸转换,采用凸优化方法对模型进行求解。IEEE 13节点和IEEE 123节点系统的仿真测试结果表明,相比于传统确定性模型,采用所提鲁棒优化模型获得的优化结果能同时兼顾安全性和经济性。 展开更多
关键词 可再生分布式电源 鲁棒优化 二阶锥规划 不平衡配电网 需求侧响应 最优潮流 模型
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考虑移动氢储能和高密度可再生能源的主动配电网优化调度 被引量:27
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作者 朱俊澎 袁越 吴涵 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期42-48,共7页
随着可再生分布式电源(RDG)在配电网中的渗透率逐步提高,局部地区已出现配电网对RDG消纳能力不足的情况。已有研究表明主动配电网中的各类有功、无功灵活性资源对RDG消纳具有促进作用。为此,基于氢储能的可移动特性,提出一种新型的含高... 随着可再生分布式电源(RDG)在配电网中的渗透率逐步提高,局部地区已出现配电网对RDG消纳能力不足的情况。已有研究表明主动配电网中的各类有功、无功灵活性资源对RDG消纳具有促进作用。为此,基于氢储能的可移动特性,提出一种新型的含高密度RDG的主动配电网优化调度模型。考虑RDG出力的随机性和氢能在多座氢储能电站之间运输的时间约束,以及无功补偿装置、软开关等传统调节手段,提出了软开关模型精确线性化建模方法,建立了多座氢储能电站在配电网内的优化调度混合整数线性规划模型。以某一实际农村配电网为算例对所提方法进行仿真,量化分析了考虑可移动特性的多氢储能电站协同优化的效果,并验证了所提线性化模型的精确性。 展开更多
关键词 主动配电网 可再生分布式电源 氢储能 软开关 灵活性资源 线性规划模型 优化调度
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高渗透率可再生能源接入的配电网重构优化
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作者 颜培义 马平 《舰船电子工程》 2020年第5期108-111,160,共5页
考虑可再生分布式电源(Renewable Distributed Generation,RDG)和负荷的不确定性,建立了以系统有功网损、负荷均衡指标和节点电压偏移指数期望值均为最小的多目标配电网重构模型。采用基于Pareto准则的二进制量子粒子群算法,并对其进行... 考虑可再生分布式电源(Renewable Distributed Generation,RDG)和负荷的不确定性,建立了以系统有功网损、负荷均衡指标和节点电压偏移指数期望值均为最小的多目标配电网重构模型。采用基于Pareto准则的二进制量子粒子群算法,并对其进行双变异优化改进。对Pareto最优解集进行满意度评估以供决策者选择最佳方案。对简化后的IEEE33节点系统进行仿真测试,结果验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 多目标配电网重构 可再生分布式电源 双变异优化选取 满意度评估
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一种电动汽车“预约充/放电”模式的优化配置方案 被引量:1
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作者 曹杭涛 章勇 +1 位作者 蒋宁 吕斌 《浙江电力》 2024年第5期35-42,共8页
EV(电动汽车)数量的激增,加剧了配电网的电压越限、线路网损等问题。为了优化EV负荷与配电网之间单向且随机的充电交互模式,提出一种EV“预约充/放电”模式及其优化配置方案,通过将大规模EV负荷分时段聚集,同时计及RDG(可再生分布式电源... EV(电动汽车)数量的激增,加剧了配电网的电压越限、线路网损等问题。为了优化EV负荷与配电网之间单向且随机的充电交互模式,提出一种EV“预约充/放电”模式及其优化配置方案,通过将大规模EV负荷分时段聚集,同时计及RDG(可再生分布式电源)与EV充电站的协同优化,有效降低有功功率网损,减小电压偏差,保证配电网安全稳定运行。首先,建立考虑EV“预约充/放电”模式的配电网有功、无功协同配置数学模型,将EV充电站的有功、无功出力以及RDG的无功出力作为优化变量;其次,采用二阶锥松弛方法,将原始非凸可行域转化为凸二阶锥可行域,进而获得数学模型的最优解。最后,选用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,验证所提方案的可行性与有效性。 展开更多
关键词 电动汽车 可再生分布式电源 负荷峰谷差 有功网损 电压偏差
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变电站内新能源采集互联应用方案研究 被引量:1
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作者 王椿丰 胡曦文 +1 位作者 卫银忠 王彬彬 《电气应用》 2024年第3期11-17,共7页
传统变电站作为电力系统中电力输送和变换的载体之一,其功能较为单一。为充分利用可再生能源发电,降低站用电率,实现“零碳”变电站建设的目标,利用可再生分布式电源的变电站站用电系统是一个有价值的研究议题。以变电站为研究对象,充... 传统变电站作为电力系统中电力输送和变换的载体之一,其功能较为单一。为充分利用可再生能源发电,降低站用电率,实现“零碳”变电站建设的目标,利用可再生分布式电源的变电站站用电系统是一个有价值的研究议题。以变电站为研究对象,充分发掘分布式能源可塑性强的特点,分析了变电站内可再生分布式能源的利用形式和接入方法;研究站用电微电网系统设计方案,主要包括系统架构设计、设备选型和配置原则,并结合变电站站内负荷提出多个新能源应用场景,对今后传统变电站向能源互联的综合能源站转型设计具有一定的借鉴意义和推广应用价值。 展开更多
关键词 “零碳”变电站 可再生分布式电源 站用微电网系统 能源采集互联
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电力市场环境下含“源–网–荷–储”互动的主动配电网有功/无功联合优化 被引量:28
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作者 徐韵 颜湘武 +2 位作者 李若瑾 李铁 曾辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3778-3789,共12页
横向打破风、光、储等'源端'相对独立、各自为政壁垒,实现多能互补,纵深层面进行'源-网-荷-储'多环节、多维度有功/无功联合调控,成为提高可再生能源消纳,保障配电网安全经济运行的有效手段。建立了电力市场环境下含&#... 横向打破风、光、储等'源端'相对独立、各自为政壁垒,实现多能互补,纵深层面进行'源-网-荷-储'多环节、多维度有功/无功联合调控,成为提高可再生能源消纳,保障配电网安全经济运行的有效手段。建立了电力市场环境下含'源-网-荷-储'互动的主动配电网多时间尺度有功/无功联合优化模型,采用随机模型预测控制实现逐层递进调控。日前优化调度基于日前市场电价和可再生分布式电源出力预测,安排有功/无功可控源和联络开关运行状态,在保障可靠性基础上,实现收益最大化;日内滚动优化根据短期预测信息,进一步挖掘收益空间,并消除电压越限;实时反馈校正侧重于运行安全性,基于超短期预测信息进行更精细化调控,抑制电压波动。最后,通过算例分析表明,所提模型和方法提高配电网运行经济性和可靠性效益显著。 展开更多
关键词 主动配电网 有功无功联合优化 可再生分布式电源 源-网-荷-储 电力市场
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考虑电动汽车虚拟储能的高渗透配电网鲁棒优化调度 被引量:7
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作者 田壁源 常喜强 +2 位作者 徐海奇 刘琪 张新燕 《电力需求侧管理》 2021年第3期19-24,共6页
针对可再生分布式电源和电动汽车大量接入后给配电网带来的挑战,提出了一种综合考虑电动汽车接入随机性和分布式电源出力不确定性的鲁棒优化调度模型。首先,分析了分布式电源与电动汽车负荷的协同特性,结合电动汽车充放电管理方法与各... 针对可再生分布式电源和电动汽车大量接入后给配电网带来的挑战,提出了一种综合考虑电动汽车接入随机性和分布式电源出力不确定性的鲁棒优化调度模型。首先,分析了分布式电源与电动汽车负荷的协同特性,结合电动汽车充放电管理方法与各类电动汽车的停驶特点,建立了可供调度的电动汽车虚拟储能容量估算模型;然后,利用鲁棒随机优化理论描述风光不确定性,以净负荷波动最小和电动汽车用能成本最低为目标函数,构造了优化调度模型及求解算法。最后,以某配电网为算例对所提模型与算法进行验证,结果表明:对电动汽车的充放电价格、功率及时间进行集中优化调控,能够达到协同可再生能源出力、平抑负荷波动的目的,削峰填谷效果显著。 展开更多
关键词 电动汽车虚拟储能 有序充放电 可再生分布式电源 鲁棒优化调度
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基于重构有效性和最优网架选择的配电网动态重构研究 被引量:11
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作者 李顺昕 张姚 +3 位作者 岳云力 李赛 武冰清 曹昉 《电网与清洁能源》 2020年第7期30-37,共8页
针对可再生能源高渗透下日益突出的弃风/弃光问题,提出了一种提升配电网可再生分布式电源(RDG)接纳能力的动态重构策略。首先,根据预测的RDG无约束出力情况,以各单位时段内RDG发电量最大为目标进行静态重构,提取各时段的多个较优网架构... 针对可再生能源高渗透下日益突出的弃风/弃光问题,提出了一种提升配电网可再生分布式电源(RDG)接纳能力的动态重构策略。首先,根据预测的RDG无约束出力情况,以各单位时段内RDG发电量最大为目标进行静态重构,提取各时段的多个较优网架构成最优开关集合,以增大时段合并过程中的网架搜索空间。其次,根据平均RDG出力提升量提出了重构有效性的概念,并据此概念指导时段动态划分。同时,为了满足开关次数约束,在时段划分过程中进行了最优网架选择,并引入寻优方向自适应调整的改进细菌觅食算法(IBFA)进行求解。最后,采用修改的PG&E69节点系统验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 可再生分布式电源 重构有效性 时段动态划分 改进细菌觅食算法
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考虑动态网络重构的主动配电网优化运行策略 被引量:46
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作者 李超 苗世洪 +2 位作者 盛万兴 张迪 胡世骏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期3909-3919,共11页
动态网络重构(DNR)技术可以有效降低配电网的经济运行成本和可再生分布式电源(RDG)的弃风/光率。建立一种考虑DNR的主动配电网优化运行模型,该模型以配电网综合运行成本最低为目标,综合考虑DNR开关、RDG、无功补偿装置等可调资源,在满... 动态网络重构(DNR)技术可以有效降低配电网的经济运行成本和可再生分布式电源(RDG)的弃风/光率。建立一种考虑DNR的主动配电网优化运行模型,该模型以配电网综合运行成本最低为目标,综合考虑DNR开关、RDG、无功补偿装置等可调资源,在满足配电网运行约束的条件下有效提升配电网的RDG消纳率;提出基于二阶锥松弛及变量乘积线性化的模型转化方法,通过对约束条件中的非凸源进行凸化处理,将原始非凸优化模型转化为一个混合整数二阶锥规划(MISOCP)问题,从而大大降低求解的复杂度;最后采用扩展IEEE 33节点配电网系统进行仿真计算,计算结果证明了所提模型及其转化方法的有效性。 展开更多
关键词 主动配电网 可再生分布式电源 动态网络重构 混合整数二阶锥规划
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基于改进粒子群优化算法的主动配电网规划 被引量:4
14
作者 王钦亮 高桂革 《上海电机学院学报》 2020年第6期346-350,共5页
针对可再生分布式电源接入配电网对系统潮流影响及经济性最优问题,利用网损灵敏度公式确定分布式电源接入系统的位置与容量。对风机发电与光伏发电出力的不确定性进行建模,并根据概率密度曲线应用蒙特卡洛法对其有功出力进行模拟。考虑... 针对可再生分布式电源接入配电网对系统潮流影响及经济性最优问题,利用网损灵敏度公式确定分布式电源接入系统的位置与容量。对风机发电与光伏发电出力的不确定性进行建模,并根据概率密度曲线应用蒙特卡洛法对其有功出力进行模拟。考虑主动配电网的主动管理,建立年综合成本最少与网络损耗最小的多目标双层规划模型,分别应用粒子群算法结合遗传算法的自适应改进粒子群算法与跟踪中心轨迹内点法求解双层目标函数。利用IEEE 33节点配电网作为算例进行仿真分析,验证了算法的可行性及建立模型的有效性。 展开更多
关键词 可再生分布式电源 主动管理 双层规划模型 改进粒子群算法 内点法
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一流城市配电网“源网荷储充”协调优化控制策略 被引量:13
15
作者 贾巍 方兵华 +3 位作者 雷才嘉 高慧 张晏玉 黄裕春 《机电工程技术》 2021年第6期93-97,203,共6页
针对城市配电网中接入新能源技术带来的复杂多样性与随机不确定性问题,提出考虑多种运行场景的"源网荷储充"协调优化控制策略。首先,对一流城市配电网中"源网荷储充"各设备资源的协调运行特性及其运行场景进行分析... 针对城市配电网中接入新能源技术带来的复杂多样性与随机不确定性问题,提出考虑多种运行场景的"源网荷储充"协调优化控制策略。首先,对一流城市配电网中"源网荷储充"各设备资源的协调运行特性及其运行场景进行分析;其次,为适应多运行场景构建协调控制架构,包括分布协同控制的储能及充电桩互动需求响应控制、无功补偿设备及RDG的V/Q控制,以及根据负载阻抗和等效阻抗对控制变量的敏感性进行集中优化控制。对IEEE33标准节点扩展系统进行算例分析,结果表明,所提控制策略可以有效改善配电网运行电压水平,具有较好的配电网控制综合效益。 展开更多
关键词 一流城市配电网 源网荷储充协调 可再生分布式电源 充电桩
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An Approach for Cost-Efficient Grid Integration of Distributed Renewable Energy Sources
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作者 Till Luhmann Enno Wieben +2 位作者 Riccardo Treydel Michael Stadler Thomas Kumm 《Engineering》 SCIE EI 2015年第4期447-452,共6页
We describe a specific approach to capacity man a ge ment for distribution grids. Based on simulations, it has been found that by curtailing a maximum of 5% of the yearly energy production on a per-generator basis, di... We describe a specific approach to capacity man a ge ment for distribution grids. Based on simulations, it has been found that by curtailing a maximum of 5% of the yearly energy production on a per-generator basis, distribution grid connection capacity can be doubled. We also present the setting and fi rst results of a fi eld test for validating the approach in a rural distribution grid in northern Germany. 展开更多
关键词 grid capacity management 5% approach renewable energy sources electricity distribution grid
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计及无功裕度的配电网两阶段无功优化调度策略 被引量:7
17
作者 胡戎 邱晓燕 张志荣 《电力建设》 CSCD 北大核心 2021年第9期129-139,共11页
为了解决高比例可再生分布式电源(renewable distributed generation,RDG)接入配电网后各类可调资源的协同调度和时空耦合问题,提出了计及动态无功裕度的两阶段配电网无功优化调度策略.利用Copula理论建立考虑风光不确定性和相关性的预... 为了解决高比例可再生分布式电源(renewable distributed generation,RDG)接入配电网后各类可调资源的协同调度和时空耦合问题,提出了计及动态无功裕度的两阶段配电网无功优化调度策略.利用Copula理论建立考虑风光不确定性和相关性的预测模型,第一阶段综合考虑电压偏差、运行成本和动态无功裕度3个指标建立日前多目标优化模型,第二阶段在短时间尺度上进一步利用连续调节装置应对风光波动性,在充分协调配电网中可调资源的同时实现快慢时间常数各异的无功调节装置差异化管理.最后在改进的IEEE 33节点系统上进行仿真,结果表明所提协同优化策略能够提高系统的安全经济效益,验证了风光相关性对系统的影响. 展开更多
关键词 有功优化 无功优化 可再生分布式电源(RDG) 多目标优化 Copula相关性 动态无功裕度
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Challenges and R&D opportunities of smart distribution grids in China 被引量:8
18
作者 YU YiXin ZENG Yuan +1 位作者 LIU Hong SUN Bing 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2014年第8期1588-1593,共6页
In this paper,5 investigations on the current states of power distribution grids in China have been introduced that cover the surveys of the practical distribution asset utilization,the simultaneity factor of feeder l... In this paper,5 investigations on the current states of power distribution grids in China have been introduced that cover the surveys of the practical distribution asset utilization,the simultaneity factor of feeder loading,the load compositions and characteristics,the urban reliability and the integration of distributed generations of renewable resources.Based on the survey results in the investigations,12 Facts are clearly presented.It shows that the challenges to modernize the distribution grids in China are to improve the asset utilization rates,the electricity efficiencies and the reliability of distribution systems,as well as to integrate increasing amount of variable distributed renewable resources.Furthermore based on the challenges,8 R&D opportunities have been identified. 展开更多
关键词 asset utilization distributed generation power distribution RELIABILITY R&D opportunities smart grid surveys
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