农村主动型配电网优化调度线性模型与算法

针对电源出力对电网损耗和电压分布的仿真研究表明,沿减小节点电压偏移和提高电网电压水平2个方向搜索可以获得最佳调度方案。为了优化调整分布式电源出力使主动型配电网供电成本尽可能小,该文在对分布式电源对配电网电压分布与线损影响仿真分析的基础上,提出了一种主动型配电网实时优化调度线性化模型和求解方法,分别通过在迭代计算中逐步缩小节点电压限值区间和求解在相同电压偏移前提下全网电压水平最高的优化计算实现最优调度方案的搜索。由简化的配电网回路电压方程,将节点电压表示为节点注入功率的线性函数,从而得到优化调度线性模型,并用IEEE33节点算例验证了模型和算法的有效性。研究结果可为主动配电网优化调度决策方案提供参考。     

基于VMD-MPC法的并网型微电网多时间尺度能量协调优化调度

对于含有不同类型储能和分布式电源(Distributed Generation,DG)的并网型微电网,如何优化调度这些设备以提高设备的使用寿命同时平抑DG出力和负荷的波动性与不确定性对配电网的影响具有重要的研究意义.该研究提出一种基于变分模态分解(Variational Modal Decomposition,VMD)...     

基于储能Soc日前计划的微电网实时能量优化调度方法

针对微电网实时优化调度计算的工程需要,提出了一种遵循储能Soc日前计划的基于网流模型的微电网实时能量优化调度方法。该方法以尽量遵循储能Soc日前计划为前提,首先建立以"等效供电成本"最小为目标函数,以分布式电源出力、储能单元储能水平以及微网与主网交互功率均在限值之内和微网内功率平衡为约束条件的实时优化数学模型;随后提出将该非线性优化模型转换为最小费用最大流网流模型进行线性化求解的方法。算例表明,遵循储能Soc日前计划的实时调度计划能够对上级电网起到削峰填谷的作用,无论在并网运行还是孤岛运行模式下能够有效降低微电网供电成本,日供电成本降低达30%以上,该方法能够足实时优化调度计算的工程要求。     

基于储能水平控制的微电网能量优化调度

为了充分发挥微电网中储能单元能量存储与搬移的作用,该文提出了以储能单元储能水平为微电网日前计划与实时计划之间联系纽带的多时间尺度能量优化调度方案,以及以储能水平为控制变量的日前计划优化模型。该优化模型以各可控型微电源出力、储能单元储能水平以及微网与主网交互功率均在限值之内和微网内功率平衡为约束条件,以可再生能源发电利用率最高、日供电成本最小为目标函数,通过满足"等效净负荷"需求达到可再生能源发电利用率最高的目标。采用基于矩阵实数编码的遗传算法求解该动态优化模型,算例验证了并网双向功率流动、并网单向功率流动2种模式下模型和方法的有效性。研究结果可为微电网能量优化调度决策方案提供参考。     

基于扩展断裂点模型的农村居民点整理布局优化

农村居民点迁移合并是土地整理实施过程遇到的实际问题,其研究结果可为土地利用总体规划及镇村布局规划的编制提供依据。该文基于中心地理论,选择农村居民点斑块为研究对象,分析了农村居民点斑块综合影响力的影响因素,构建了综合影响力的评价指标体系。由层次分析法确定了指标权重,单元总分加权法计算了单元的分值,Natural breaks法划分了农村居民点斑块等级,并提出了农村居民点斑块空间布局优化的策略。之后,基于加权Voronoi图扩展断裂点模型,计算了优势农村居民点斑块的空间影响范围,研究了被迁移的农村居民点斑块的迁移方向。研究结果表明:区位因素、居民点因素、资源因素和经济因素是朱林镇农村居民点斑块综合影响力的主要影响因素。中心村、核心村、自然村和零星村落4个等级的农村居民点斑块在规模和数量上等级结构明显。不同等级的农村居民点斑块其影响力不同,应采用重点发展、限制发展、迁移合并和政策保留等策略优化农村居民点空间布局。规模小、影响力低的农村居民点斑块应迁移到附近规模大、影响力高的农村居民点斑块,以保持农村居民点斑块结构稳定。该研究结果符合朱林镇的实际情况,为镇村布局规划的编制提供了依据。     

农村电网配电变压器选址优化模型改进与系统开发

农村电网多分布在山地、丘陵等地区,负荷点的海拔高度对变压器选址结果有着重要的影响,同时由于在布线过程中弧垂的存在,输电线长度实际并不是直线距离,该文对配电变压器选址优化传统模型进行了改进,引进由于弧垂存在的线路修正系数,并考虑海拔高度对距离计算公式进行了修正,提出了一种配电变压器选址优化改进模型（M-TLOM,modified-transformer location optimization model）,并在Visual Basic 6.0软件下开发了一套配电变压器选址优化系统（DTLOS 1.0）。通过实例分析表明,配电变压器选址优化改进模型可以降低农网配网损耗。     

农村水电站电能生产动态不确定性优化调度模型

农村水电站由于存在模糊动力特性、瞬时给定负荷和不确定检修计划等动态不确定因素,故不能采用确定环境下的全局优化调度模型,针对该问题构架了基于网络控制系统的动态不确定优化调度模型,该模型由环境预测数据库、滚动时窗、时窗优化模件、时窗驱动器、反馈校正器等组成。结合农村水电站电能生产的具体过程对该模型进行软件编制,构建了基于I/O调度触发器的环境预测数据库,设计了混合确定与不确定约束的滚动时窗,研制了按周期滚动优化的时窗优化模件,开发了由定时器和事件驱动器组成的时窗驱动器,形成了具有不确定因素补偿功能的反馈校正器。优化调度运行与实际仅凭经验运行的对比结果表明,该模型可以有效地解决农村水电站电能生产的动态不确定问题,明显地提高了水电站的发电效益     

基于空间相互作用的农村居民点用地空间结构优化

农村居民点用地空间结构优化是新农村建设和农村土地整治的前提和基础工作。该文在对引力模型修正的基础上测算了农村居民点与最近城镇之间的作用引力。同时,按照新农村建设的要求,从发展基础、生产条件、生活条件和生态环境4个方面选取农村居民点潜能的测算指标,利用量化后的指标和多因素综合评价法,根据修正后的潜能模型,计算出各农村居民点的潜能值。在得到引力值和潜能值的基础上,运用层次聚类分析法将曲周县农村居民点用地空间结构优化划分为就地城镇化型、重点发展型、限制扩建型和迁移合并型4种类型。研究结果符合实际,为当地新农村建设工作提供了理论支撑,对于其他类似地区具有借鉴意义     

基于VMD-MPC法的并网型微电网多时间尺度能量协调优化调度

随着“双高”特征日趋明显,农村交直流混合微电网的源荷呈现多电力电子化,双向接口变换器（bidirectional interface converter, BIC）的低惯性和阻尼问题较为突出。针对此问题,该研究提出一种基于广义直流电动势（generalized direct current electromotive force,G-DCEMF）的BIC控制策略。采用虚拟电阻对直流和交流子网间有功功率的缺额或盈余状态进行判定,根据判定结果通过BIC对功率进行分配控制,在多BIC并联运行时也更易实现功率分配。通过虚拟电感来提高惯性,以减少交流母线频率或交直流子网电压波动的影响,有效地提高了交直流混合微电网的抗干扰特性和动态性能。分析虚拟电阻和虚拟电感的取值,讨论电阻和电感参数影响控制效果的规律。最后通过PSCAD/EMTDC仿真研究验证了所提出的G-DCEMF控制策略的有效性,混合微电网初始状态：直流母线电压为0.75 kV,交流母线频率为50 Hz,系统在额定状态下运行。在运行时间t=1.5 s时,投入0.1 MW的交流负载。分别取虚拟电感为 0、0.02、0.05 H, 但随着虚拟电感增大,BIC的抗扰动能力增强,结果证明了G-DCEMF控制在可以实现BIC的功率双向流动的同时,提高系统惯性,改善动态响应和抗扰性能,提高微电网的稳定性。

     

独立微电网有功功率自主与协调控制

为了实现微电网内各单元的协调控制,针对独立微电网设计了有功功率自主与协调控制方法。该方法基于分层控制结构,1次调整由风力分布式发电单元、光伏分布式发电单元、储能单元完成,根据电压-有功功率控制曲线自主控制。2次调整由微电网控制器完成,对风力分布式发电单元、光伏分布式发电单元、储能单元及负荷单元协调控制,实时监测储能单元的电压、有功功率,如果在2次调整允许的波动范围内,微电网控制器不下发控制指令;否则,电压越限时将储能该时刻的瞬时功率作为功率基准值实现工作曲线的平移,功率越限时,微电网控制器通过改变间歇性分布式发电单元的发电功率及投入或切除负荷完成2次调整。并建立了微电网状态转换协调控制模型,更加适用于计算机处理和工程化的实现。通过Matlab算例验证了所提出控制方法的有效性。     

农村户用型智能微电网设计与实现

针对目前中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题,该文提出了一种基于当地分布式能源结构特点,广泛吸纳分布式能源的新型户用微电网供电模式,并给出了较为详细的设计方案。同时,考虑到系统维护的现实情况,采用组态软件及SQL server数据库设计了一套基于GPRS网络的远程监测控制和数据采集（SCADA）系统,由专业人员进行远程监控。基于该方案设计的微电网系统已先后在某农场和某农村投入运行,结果表明该户用型微电网运行稳定,能够广泛吸纳分布式能源,解决农村供电难题,为农村地区提供可靠、优质的电力供应。     

关于加快广西农村能源生态建设的战略思考

该文从广西农村能源生态建设的现状出发,客观、具体地分析了广西开展农村能源生态建设的必要性、可行性和重大意义,总结了广西农村能源生态建设所取得的成绩和经验,指出了存在的问题,提出了加快广西农村能源生态建设的对策。     

农村可再生能源项目的社会影响评价——以“三位一体”模式项目为例

农村可再生能源项目是近年来在中国广大农村地区重点推广的发展项目之一,项目的社会评价是对经济评价和环境评价的补充,有利于全面衡量项目的实施效果,从而对项目的决策和推广起促进作用。本文以茶园村“三位一体”模式项目为例,对项目产生的社会影响进行了系统评价,全面衡量了项目的实施效果,并在一定程度上弥补了农村可再生能源项目社会评价领域的空白。同时,为研究其他模式的农村可再生能源项目的社会影响评价提供借鉴和研究思路,提出的评价成果可供有关专家、学者和政府工作者参考。     

交直流混合微网接口变换器广义直流电动势控制策略

随着“双高”特征日趋明显,农村交直流混合微电网的源荷呈现多电力电子化,双向接口变换器（bidirectional interface converter, BIC）的低惯性和阻尼问题较为突出。针对此问题,该研究提出一种基于广义直流电动势（generalized direct current electromotive force,G-DCEMF）的BIC控制策略。采用虚拟电阻对直流和交流子网间有功功率的缺额或盈余状态进行判定,根据判定结果通过BIC对功率进行分配控制,在多BIC并联运行时也更易实现功率分配。通过虚拟电感来提高惯性,以减少交流母线频率或交直流子网电压波动的影响,有效地提高了交直流混合微电网的抗干扰特性和动态性能。分析虚拟电阻和虚拟电感的取值,讨论电阻和电感参数影响控制效果的规律。最后通过PSCAD/EMTDC仿真研究验证了所提出的G-DCEMF控制策略的有效性,混合微电网初始状态：直流母线电压为0.75 kV,交流母线频率为50 Hz,系统在额定状态下运行。在运行时间t=1.5 s时,投入0.1 MW的交流负载。分别取虚拟电感为0、0.02、0.05 H,但随着虚拟电感增...     

资源匮乏地区农村能源可持续发展模式探讨

以辽宁省阜新市为例，探讨了资源枯竭型地区经济发展面临的主要问题，系统总结和分析了资源枯竭型地区农村能源建设的主要模式和做法，提出了资源枯竭型地区农村能源可持续发展对策。     

适应乡村振兴与可持续发展的农村光伏发电生态补偿优化决策

农村地区充沛的土地资源为光伏发电提供了先天便利的条件。农村光伏项目为区域内生产生活提供可持续的清洁、低碳电能供应，对光伏电站建设企业、农民、村集体等参与主体产生了正向或负向的生态系统服务价值。该研究提出了生态系统服务评估指标体系，定量分析了农村光伏项目对参与主体产生的生态系统服务价值，给出了电能、建设收益等经济价值，社会保障价值以及节能减排、水土流失等环境价值的计算模型。在此基础上，建立起参与主体之间的收益和支出关系，提出主体利益平衡、区域经济可持续发展的生态补偿优化方案。选取炎陵县农村光伏项目进行验证，结果显示：2020—2022年期间，未采取生态补偿优化方案时，农民承担的负向生态系统服务价值无法得到补偿，随着光伏组件功率衰减，农民群体获得的并网发电收入由66.29万元下降至61.99万元，低收入农民占比率由52.72%上升至76.09%；采用本研究提出的生态补偿优化策略后，农民群体获得的总收入由88.28万元提升至97.36万元，低收入农民占比率保持为0，同时，光伏电站建设企业、村集体的总收益均为正，生态补偿机制并未损害任何参与主体的经济收益。案例研究表明，生态补偿优化策略在保障所有参与主体适当盈利、能源可持续发展的同时，实现了低收入农民全部脱低，对于推进乡村振兴具有重要意义。     

高山贫困地区农村居民点空间格局演变特征及驱动机制

科学开展高山贫困地区农村居民点空间格局演变特征及驱动机制研究,可为山区乡村空间治理和脱贫攻坚提供一定的基础支撑和指导意义。该研究以秦巴山区腹地原国家级贫困县湖北省十堰市房县为典型案例,基于GIS、地形梯度分析法、分形理论和地理探测器模型对高山贫困地区农村居民点的空间格局演变特征及驱动机制进行探究。结果表明:1)2001—2018年房县农村居民点空间扩张显著,斑块密度减小,平均斑块规模增大;分布指数随着地形梯度等级升高而逐渐减小,且在2013—2018年内变化幅度最大,表明房县农村居民点向着地形条件优越的低梯度区域集聚发展特征愈发显著;2)房县农村居民点空间结构和形态均具有较强的分形特征,表现为空间聚集维数减小,集聚特征增强;形态维数减小,斑块形状越来越规整,空间形态趋于简单;稳定性指数增大,居民点呈现规则有序的扩张和发展态势;3)自然地理要素是影响山区农村居民点空间格局演变的基本因素,社会经济和区位条件是山区农村居民点分布格局变化的重要因素,而"增减挂钩"和"扶贫搬迁"等政策要素进一步驱动着山区农村居民点空间格局演变,这对2013年后农村居民点空间格局演化产生了重要影响。