目錄
前言
縮略詞表
第1章電力與能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度基礎(chǔ) 1
1.1 基礎(chǔ)知識 1
1.1.1 電力與能源系統(tǒng)的構(gòu)成 1
1.1.2 電力與能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的基本內(nèi)容及難點 2
1.2 多目標(biāo)優(yōu)化算法 2
1.2.1 Pareto昀優(yōu)解 3
1.2.2 加權(quán)和法 4
1.2.3 ε-約束法 4
1.2.4 法線邊界交叉法 5
1.2.5 規(guī)格化法平面約束法 6
1.2.6 進(jìn)化類算法 7
1.3 不確定優(yōu)化算法 8
1.3.1 場景法 8
1.3.2 機(jī)會約束規(guī)劃法 9
1.3.3 近似動態(tài)規(guī)劃法 10
1.3.4 魯棒優(yōu)化法 11
1.3.5 分布魯棒優(yōu)化法 13
1.4 分布式優(yōu)化算法 14
1.4.1 拉格朗日松弛法 15
1.4.2 分析目標(biāo)級聯(lián)法 15
1.4.3 交替方向乘子法 16
1.5 小結(jié) 18
參考文獻(xiàn) 18
第2章規(guī)模化新能源并網(wǎng)電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度 20
2.1 多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型及其解耦算法 20
2.1.1 多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型 20
2.1.2 計算三目標(biāo)優(yōu)化問題 Pareto昀優(yōu)解集的 NBI法 23
2.1.3 三目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度 Pareto昀優(yōu)解集的雙層解耦算法 27
2.1.4 算例分析 33
2.2 多目標(biāo)安全約束優(yōu)化調(diào)度算法 41
2.2.1 多目標(biāo)安全約束優(yōu)化調(diào)度模型 41
2.2.2 抽水蓄能電站的運(yùn)行模式等效約束 45
2.2.3 網(wǎng)絡(luò)安全約束的處理 45
2.2.4 計算三目標(biāo)優(yōu)化問題完整 Pareto解集的 NNC法 47
2.2.5 算例分析 49
2.3 小結(jié) 53
參考文獻(xiàn) 53
第3章規(guī)�；�新能源并網(wǎng)電力系統(tǒng)高維多目標(biāo)機(jī)組組合 55
3.1 四目標(biāo)安全約束機(jī)組組合 55
3.1.1 優(yōu)化模型 55
3.1.2 網(wǎng)絡(luò)損耗表達(dá)式的凸化處理 60
3.1.3 四目標(biāo)優(yōu)化問題 Pareto昀優(yōu)解集的求解 61
3.1.4 算例分析 64
3.2 考慮靈活性的五目標(biāo)安全約束機(jī)組組合 72
3.2.1 電力系統(tǒng)靈活性風(fēng)險指標(biāo) 72
3.2.2 五目標(biāo) SCUC模型 73
3.2.3 五目標(biāo)優(yōu)化問題 Pareto昀優(yōu)解集的求解 77
3.2.4 算例分析 81
3.3 小結(jié) 88
參考文獻(xiàn) 89
第4章基于近似動態(tài)規(guī)劃算法的電力系統(tǒng)隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度 90
4.1 安全約束隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型 90
4.1.1 目標(biāo)函數(shù) 90
4.1.2 約束條件 91
4.2 求解隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的近似動態(tài)規(guī)劃算法 94
4.2.1 決策前和決策后狀態(tài)與值函數(shù) 94
4.2.2 近似值函數(shù)的形式 95
4.2.3 近似值函數(shù)的構(gòu)建 96
4.3 算例分析 100
4.3.1 實際省級電網(wǎng) 100
4.3.2 修改的 IEEE 39節(jié)點系統(tǒng) 107
4.4 小結(jié) 108
參考文獻(xiàn) 109
第5章基于場景解耦算法的電力系統(tǒng)隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度 110
5.1 多場景隨機(jī)動態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型 110
5.1.1 優(yōu)化目標(biāo) 111
5.1.2 預(yù)測場景下的約束條件 111
5.1.3 誤差場景下的約束條件 112
5.1.4 模型的緊湊形式 113
5.2 Dantzig-Wolfe分解及并行求解 113
5.2.1 模型的 Dantzig-Wolfe分解 113
5.2.2 乘子修正策略 115
5.2.3 并行計算步驟 116
5.3 算例分析 117
5.3.1 修改的 IEEE 39節(jié)點系統(tǒng) 117
5.3.2 實際省級電力系統(tǒng) 121
5.4 小結(jié) 123
參考文獻(xiàn) 124
第6章海上風(fēng)電集群并網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度 125
6.1 海上風(fēng)電集群并網(wǎng)的分布魯棒優(yōu)化調(diào)度 125
6.1.1 考慮風(fēng)速時空相關(guān)性的概率分布模糊集的構(gòu)建 125
6.1.2 海上風(fēng)電集群的分布魯棒優(yōu)化調(diào)度模型 127
6.1.3 模型的求解 133
6.1.4 算例分析 137
6.2 含多個海上風(fēng)電場的電力系統(tǒng)風(fēng)險規(guī)避隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度 142
6.2.1 規(guī)避風(fēng)險損失的度量 142
6.2.2 風(fēng)險規(guī)避隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型 144
6.2.3 求解算法 147
6.2.4 算例分析 154
6.3 小結(jié) 161
參考文獻(xiàn) 162
第7章主動配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 164
7.1 考慮靈活性的含光伏配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度 164
7.1.1 配電網(wǎng)運(yùn)行靈活性的計算 164
7.1.2 考慮靈活性的含光伏配電網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度模型 166
7.1.3 基于直覺模糊規(guī)劃的求解方法 169
7.1.4 算例分析 173
7.2 含新能源配電網(wǎng)中移動儲能車多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度 176
7.2.1 移動儲能車多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型 176
7.2.2 考慮新能源出力不確定性的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型 180
7.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化模型折中昀優(yōu)解的直接求解方法 181
7.2.4 算例分析 184
7.3 主動配電網(wǎng)魯棒優(yōu)化調(diào)度的分布式計算方法 193
7.3.1 配電網(wǎng)潮流方程的線性化 193
7.3.2 配電網(wǎng)魯棒優(yōu)化調(diào)度模型 194
7.3.3 魯棒優(yōu)化調(diào)度模型的分布式求解 198
7.3.4 算例分析 199
7.4 小結(jié) 203
參考文獻(xiàn) 204
第8章微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度 205
8.1 微電網(wǎng)多目標(biāo)隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度算法 205
8.1.1 多目標(biāo)隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型 205
8.1.2 模型的求解 209
8.1.3 算例分析 213
8.2 含離散變量的微電網(wǎng)隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度算法 218
8.2.1 隨機(jī)混合整數(shù)優(yōu)化調(diào)度模型 218
8.2.2 將混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)凸規(guī)劃模型 223
8.2.3 狀態(tài)空間近似動態(tài)規(guī)劃算法 225
8.2.4 算例分析 231
8.3 小結(jié) 238
參考文獻(xiàn) 239
第9章區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 240
9.1 氣電冷熱區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 240
9.1.1 氣電冷熱區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 240
9.1.2 區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 241
9.1.3 考慮光伏出力隨機(jī)性的優(yōu)化調(diào)度 250
9.2 考慮需求響應(yīng)的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 252
9.2.1 優(yōu)化調(diào)度的混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型 252
9.2.2 將優(yōu)化調(diào)度模型轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)二階錐規(guī)劃模型 258
9.2.3 應(yīng)用部分代理割算法求解優(yōu)化調(diào)度模型 259
9.2.4 算例分析 263
9.3 小結(jié) 273
參考文獻(xiàn) 274
第10章考慮管道能量傳輸動態(tài)的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 276
10.1 管道能量傳輸動態(tài)的偏微分方程模型 276
10.1.1供冷/熱管道能量傳輸動態(tài)的 PDE模型 276
10.1.2供氣管道能量傳輸動態(tài)的 PDE模型 277
10.2 考慮管道能量傳輸動態(tài)的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 278
10.2.1區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型 278
10.2.2二維域正交配置法處理 PDE約束 281
10.2.3算例分析 286
10.3 考慮管道能量傳輸時滯的 CCHP微網(wǎng)分布魯棒優(yōu)化調(diào)度 295
10.3.1供冷/熱管道傳輸能量動態(tài)模型的解析解 295
10.3.2光伏/光熱站出力不確定性的模糊集 296
10.3.3分布魯棒優(yōu)化調(diào)度模型 297
10.3.4模型的求解方法 299
10.3.5算例分析 302
10.4 考慮管道能量傳輸動態(tài)的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度 308
10.4.1供氣管道傳輸能量動態(tài)模型的解析解 308
10.4.2隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型 311
10.4.3隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型的求解 312
10.4.4算例分析 316
10.5 小結(jié) 323
參考文獻(xiàn) 324
第11章區(qū)域綜合能源系統(tǒng)最優(yōu)能量流計算 326
11.1基于區(qū)間半不變量法的綜合能源系統(tǒng)區(qū)間概率能量流計算 326
11.1.1考慮節(jié)點功率HOU的區(qū)間概率能量流計算模型 326
11.1.2基于ICM的區(qū)間概率能量流計算 330
11.1.3節(jié)點功率相關(guān)性問題的處理 335
11.1.4算例分析 337
11.2基于區(qū)間點估計法的綜合能源系統(tǒng)區(qū)間概率能量流計算 344
11.2.1基于區(qū)間點估計法的區(qū)間概率能量流計算 345
11.2.2節(jié)點功率相關(guān)性問題的處理 349
11.2.3算例分析 351
11.3考慮新能源不確定性的綜合能源系統(tǒng)昀優(yōu)能量流計算 359
11.3.1基于概率盒機(jī)會約束和方差約束的CCHP園區(qū)微網(wǎng)OEF計算 359
11.3.2優(yōu)化模型的求解 362
11.3.3算例分析 366
11.4小結(jié) 375
參考文獻(xiàn) 375
第12章輸配系統(tǒng)安全約束隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度 377
12.1 輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的凸化潮流模型 377
12.1.1輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)的分界點 377
12.1.2輸電網(wǎng)凸化有功潮流模型 378
12.1.3配電網(wǎng)線性潮流模型 380
12.2 輸配系統(tǒng)隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型 381
12.2.1目標(biāo)函數(shù) 381
12.2.2輸電網(wǎng)約束條件 382
12.2.3配電網(wǎng)約束條件 384
12.3 輸配系統(tǒng)隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的分布式求解 386
12.3.1應(yīng)用 ADP算法將隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型轉(zhuǎn)化為確定性優(yōu)化模型 386
12.3.2基于同步型 ADMM法的輸配電網(wǎng)分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度算法 387
12.4 算例分析 390
12.4.1輸電網(wǎng)凸化潮流計算模型的精度驗證 390
12.4.2配電網(wǎng)線性潮流計算模型的精度驗證 393
12.4.3 T6D7系統(tǒng) 394
12.4.4實際輸配一體電網(wǎng) 400
12.5 小結(jié) 404
參考文獻(xiàn) 404
附錄 A 修改的 10機(jī) 39節(jié)點系統(tǒng)參數(shù) 406
附錄 B 實際省級電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù) 409
附錄 C 某區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的原始參數(shù) 416
彩圖