基于微电网的合作生成和优化在电力系统的输电规划

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1、基于微电网的合作生成和优化在电力系统的输电规划阿明候达恩，会员，IEEE院士，IEEE和穆罕默德沙黑得朴摘要本文提出了一种算法，微电网作为一种替代的生成和优化规划在电力系统输电扩建规划。该微电网配电系统中的整合将提供一个分散控制当地资源，以满足网络本地负载所需的可靠性和电能质量。我们的目标本文中，以尽量减少系统的总的规划成本包括当地的微型电网，投资和运行费用大型发电机组的合作，优化规划和传输线，和缺电的预期成本。服务器提供服务的成本能反映负载脱落的成本，这是添加出于可靠性的考虑目标函数。微电网基于联合优化规划问题分解成一规划的问题，每年的可靠性子问题。的最优

2、整数规划决策规划问题计算检查对系统的可靠性限制，在子问题规划决策都会被修订，使用适当的可行性被侵犯如果每年的可靠性限制削减。数值模拟证明的有效性的建议是基于微电网合作在电力系统优化规划和探索微电网规划的经济性和可靠性的优点相比基于网格的生成和传输升级。年度的可靠性，优化传输和发电规划，微电网，电力系统扩展计划。命名规则指标：Alphab负载块指数h期间指数i机组指数l传输线的指数m指数巴士q微电网指数s标方案t年的指数21指数计算变量集：CG候选人产生单位设置CL集的候选传输线EG原有机组的设置EL现有的输电线路的设置Nm设置连接到总线的组件参数：B巴士线的

3、发病率矩阵CC资本成本d折现率D高压母线负荷需求DT持续时间M大型积极常数NQ微电网设施的最大数量PD微电网负荷需求pT几率T一批多年从事规划地平线Tcom试运行一年UX机组的应急状态UY输电线路的应急状态VOLL价值丢失的负载电抗线目前价值价值系数打捞因子变量：C总投资和运行成本CR缺电成本EENS预期能源不担任LS负载脱落OC营业成本21P机组发电PL线流PM本地发电微电网u微电网的投资状态y线的投资状态z单位投资状态系统负荷削减电压相角双变量2012年4月2日收到手稿，7月28日修订，2012年10月9日接受。当前版出版日期是2012年4月18日。这项

4、工作是支持部分由美国能源部奖＃DE-FC2608NT02875。纸张没有。TPWRS-00325-2012。A.Khodaei是电气工程和计算机系，休斯顿，休斯顿大学，美国TX77004（电子邮箱：akhodaei@central.uh。EDU）。M.与RobertWShahidehpour。高尔文电力创新中心，美国伊利诺理工大学，芝加哥，IL60616USA（电子邮件：MS@IIT。EDU）。数字对象标识符10.1109/TPWRS.2012.2224676引言微电网产生，分配和调节流量当地的客户，相当于一个现代化的电力小规模电力系统，具有高度的灵活性和供

5、需双方部门的效率[1]-[5]。从技术上讲，微电网系统与至少一个分布式能源资源（DER），一个需求可以孤岛其外主配电系统。在实践中，介绍了微电网以解决出现的大量的分布式能源配电系统中，以确保安全和最佳的操作可能孤岛电网.微电网被视为一个可控聚合负载从实用的角度来看。每小时运行的微电网控制微电网的主控制器，而不是中央调度的效用。分布式能源微电网内的由常规发电厂的不同它们具有较小容量的，直接连接到微电网分销网络，并可以进行定制，以提供当地负载的要求[6]。21一个微电网的好处，包括提高了可靠性在当地的分销网络，通过引入自愈，电能质量较高通过本地负载管理，减少碳排

6、放能源来源多样化，通过降低T＆D成本，利用较少的经济运行昂贵的可再生能源，并提供能源效率响应实时市场价格[7]-[10]。微电网的显着特点是它能够孤岛从上游交换机主电网点的共同点耦合（PCC）。可以引入经济孤岛以及可靠性的目的。在主网架干扰，微电网传输从电网连接的岛状消费者加载模式和可靠和不间断电源提供本地发电资源。微电网主控制器将提供最佳的操作维护频率和电压在允许范围内。孤岛将微电网与主电网一旦重新同步去除干扰的[11]-[13]。微电网的替代传统的T＆D扩展可以减少规划总成本，提高了系统的可靠性与本地控制选项降低的可能性负载脱落。微电网提供了一个较低的施

7、工时间被视为可行的选择减少了传输拥堵新一代和大量投资时，传输设备没有着落[14]-[18]。前电力系统规划研究调查代和输电网规划方法在一家垂直一体化的电力系统（一个集中的地方生成和传输进行扩展），以及一个以市场为基础的环境中（如建议的产生和传输扩展规划方案进行协调）[19]-[29]。然而，现有的规划方法没有考虑的电源微电网设施的影响系统扩展。本文利用的联合优化方法的生成输电网规划也认为电源微电网安装在最合适的地点的系统。建议的做法认为短线操作结合的联合优化规划的约束发电和输电。建议基于微电网联合优化方法将模拟迭代和交互式规划之间的协调发电企业，传输公司，在

8、竞争激烈的电力和ISO市场。21图1典型的微电网架构