约束条件

为避免直流输电换流阀塔结构放电，对阀塔结构设计了合适的均压环，该设计应用ANSYS软件建立换流阀屏蔽系统结构模型，采用伽辽金间接边界元方法分别对未加均压环的阀体结构与施加均压环的整体结构进行表面场强分析，具体分析了均压环的高度、位置、间距对阀箱体结构表面场强的影响，文中对不同的均压环设计方案进行比较，在满足一定约束条件下根据比较结果选择了合适方案，该方案下的均压环使阀箱体得到良好屏蔽且均压环无起晕现象。比较结果说明换流阀体结构外部均压环之间距离越大，阀箱体结构所对应的棱边中点场强越大，均压环的施加使阀箱体模型对应尖角部位表面场强大幅度减小且均压环高度越大，阀箱体尖角部位表面场强越小。

提出一种基于离线策略的安全强化学习方法，通过离线训练大量配电网历史运行数据，摆脱了传统优化方法对完备且准确模型的依赖。首先，结合配电网络参数信息，建立了基于约束马尔可夫决策过程的有功无功优化模型；其次，基于原始对偶优化法设计了新型安全强化学习方法，该方法在最大化未来折扣奖励的同时最小化成本函数；最后，在配电系统上进行仿真。仿真结果表明：所提方法能够根据配电网实时观测信息，在线生成满足复杂约束条件且具有经济效益的调度策略。

针对含共享储能与户用光伏的园区场景，文中提出一种用户侧综合收益双层优化方法，充分挖掘共享储能灵活性及用户用电需求差异性，在实现用户整体经济效益最优的同时提升光伏消纳能力。模型上层为月前优化阶段，以用户月度用电成本最低为目标，考虑系统能量平衡、储能充放电约束以及储能荷电状态约束，优化工业用户最大用电功率，降低需量电费；模型下层为日前优化阶段，综合考虑用户综合收益及光伏消纳能力，以上层优化结果为约束条件，兼顾功率、储能等约束，提出共享储能充放电功率及用户与电网交互功率等日前优化策略，在用户月度整体经济性最优的前提下，实现用户侧每日经济效益的优化。最后，以南方某实际园区作为算例验证了文中所提方法的有效性。

针对区域能源互联网（internet of energy，IOE）面临的安全性等问题，提出了一种基于多能互补特性的最佳供电恢复及抢修顺序技术方案。首先给出了区域能源互联网中热、气、电的多能形式数学模型和基于微型燃气轮机的热电联产耦合模型，在此基础上给出了区域能源互联系统恢复能力指标，并对极端天气下IOE内元件故障的影响及故障恢复过程进行了讨论和分析；在此基础上，将各区域根据失电严重程度与紧急程度进行故障场景划分，以全局总经济损失最小为目标，给出了区域能源互联网恢复优化目标函数和约束条件，说明并利用离散粒子群算法(discrete particle swarm optimization algorithm, DPSO)寻取全局最优解，得到最佳供电恢复方案及抢修顺序；最后，利用改进的IOE系统算例进行仿真验算，验证了所提策略的可行性和有效性。

针对新能源和负荷功率的不确定性，提出基于数据驱动期望场景集序列的微电网鲁棒经济调度算法。通过聚类方法将大量历史场景数据进行聚类处理，形成聚类场景集序列，基于概率缩减为期望场景集序列。日前计划阶段，以任意场景可行作为约束条件，以期望场景所对应的微电网运行成本的概率加权指标作为目标函数，通过列约束生成算法对微电网经济调度问题进行求解。日内调度阶段，利用新能源和负荷的测量数据，基于日前计划调度结果对微电网进行再调度，通过对传统能源发电功率和电网交互功率调整进行惩罚，来追踪日前计划调度结果，优选出微电网设备最优出力，提高微电网经济性。仿真案例验证了该方法的有效性。

针对原有配电网故障恢复策略在处理高渗透率分布式光伏并网时效率低、易陷入局部收敛等问题，提出了一种基于量子萤火虫算法的配电网故障恢复策略。首先，以最小化失电负荷量为主和最小化网络损耗为从，构建主从双目标优化目标函数，并计及约束条件建立含分布式光伏并网的配电网故障恢复模型。其次，为克服标准萤火虫算法的不足，采用量子编码和量子旋转门的方式提高萤火虫算法的寻优速度和全局搜索能力，缩短故障恢复模型求解时间。然后，采用量子萤火虫算法求解故障恢复模型，通过控制配电网系统开关的通断，在保证重要负荷恢复供电的基础上尽可能多地恢复失电负荷，同时减少网络损耗。最后，在IEEE 33节点系统上进行算例分析以验证所述方法的可行性和优越性。

随着新基建概念的提出，以5G基站、电动汽车为代表的新型负荷大规模接入城市配电网，对配电网的安全与经济运行产生了显著影响。为了评估城市配电网对新基建负荷的容纳能力，提出一种基于负荷增长需求与配电网承载能力的配电网可开放容量评估方法，在新基建负荷及分布式能源接入的条件下计算各负荷节点所能增供负荷的总额作为可开放容量。在考虑电压、潮流等约束条件下，采用二阶锥松弛方法实现模型的快速优化求解。此外，考虑到分布式光伏接入位置和顺序对可开放容量的影响，以可开放容量最大为目标按照动态规划的方法对分布式光伏的并网位置进行优化。在某地区配电网网格中进行仿真分析，结果表明，所提方法可以有效评估城市配电网网格的可开放容量水平，并通过调整分布式光伏的接入位置实现了可开放容量的动态优化。

针对低频变压器铁心尺寸、重量等较传统工频变压器增大的问题，提出了一种35 kV低频变压器的轻量化设计方法，综合考虑变压器损耗、重量和尺寸进行多目标优化。首先，依据国家标准及设计手册给出低频变压器初始结构。然后，选取变压器尺寸、重量与损耗作为优化目标。其次，根据低频变压器特点选取相应的优化变量并给出约束条件。最后，通过遗传算法对低频变压器进行优化设计，并进行对比分析，结果表明，总损耗减少了11.04%，铁心、线圈重量减少了4.36%、6.71%，铁心中心距减少了12.85%。

交通运输产生的碳排放是城市碳排放的主要来源之一，而城市充电站规划中较少考虑交通碳排放因素。对此，提出了一种考虑低碳交通约束的电动汽车充电站优化配置方法。首先，基于充电站候选点划分区域碳排放测算网格，在此基础上考虑充电站位置、容量等因素的影响并建立网格化交通碳排放模型；然后，建立综合考虑碳排放量、交通能源结构、交通电力能源清洁度以及充电站使用率四个因素的低碳交通指标体系，量化分析充电站规划方案对交通碳排放的影响；之后，以低碳交通指标为约束条件，兼顾经济性和节能减排，建立考虑交通碳排放因素的双目标优化配置模型；最后，通过某地区案例对所提方法进行仿真验证，结果表明，考虑低碳交通约束的优化配置方法可以在不增加投资成本的同时有效降低城市各区域交通碳排放水平。

为了提高园区清洁能源消纳水平、储能配置经济性，提出一种考虑需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置方法。首先，建立光伏、风机、储能功率模型；其次，设计了考虑刚性、可转移、可中断负荷参与的需求响应机制，实现一定时间尺度下负荷的转移；然后，以系统总净现成本最低为优化目标，考虑入网功率波动、充放电限值等约束条件，建立储能经济配置模型。算例验证了所提方法的有效性，相比传统方法，所提配置方法可以有效降低系统经济成本并提高清洁能源消纳水平。