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光伏发电技术 储能系统 可靠性分析 深度学习 ★ 5.0

基于解析神经网络高斯过程的机会约束电压调节方法用于含光伏、电池和电动汽车的主动配电网

Analytic Neural Network Gaussian Process Enabled Chance-Constrained Voltage Regulation for Active Distribution Systems With PVs, Batteries and EVs

作者 Tong Su · Junbo Zhao · Yansong Pei · Yiyun Yao · Fei Ding
期刊 IEEE Transactions on Power Systems
出版日期 2024年11月
技术分类 光伏发电技术
技术标签 储能系统 可靠性分析 深度学习
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 神经网络高斯过程 实时电压调节 机会约束 光伏电池电动汽车 电压估计
语言:

中文摘要

本文提出一种基于解析神经网络高斯过程(NNGP)的机会约束实时电压调节方法,适用于含光伏、储能和电动汽车的主动配电网。NNGP利用历史量测数据通过贝叶斯推断实现节点电压的实时概率估计,并被完全解析地嵌入最优潮流模型中,以适应多种拓扑变化。通过机会约束显式考虑电压估计的不确定性,显著提升了不同场景下电压调节的可靠性。在美国科罗拉多州西部实际759节点系统上的仿真结果表明,所提方法在多种拓扑下均能实现精确电压估计,并有效协调光伏、电池与电动汽车实现可靠电压调节。

English Abstract

This paper proposes an analytic neural network Gaussian process (NNGP)-based chance-constrained real-time voltage regulation method for active distribution systems with photovoltaics (PVs), batteries, and electric vehicles (EVs). NNGP can utilize historical measurement data to achieve real-time probabilistic node voltage estimation through Bayesian inference. Then, NNGP is fully analytically embedded into the optimal power flow model to perform voltage regulation and adapt to various topological changes. The uncertainties of voltage estimations are easily considered via the chance constraint, and it has been shown that the adoption of this chance constraint can significantly improve the reliability of voltage regulation under various scenarios. The comparison results with other methods, carried out on a real 759-node distribution system located in western Colorado, U.S., show that the proposed method can achieve accurate voltage estimation across different topologies and reliably perform voltage regulation considering PVs, batteries, and EVs.
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SunView 深度解读

该解析神经网络高斯过程电压调节技术对阳光电源多产品线协同控制具有重要价值。在ST储能系统方面,可将NNGP概率预测嵌入PowerTitan的能量管理系统,实现基于不确定性的机会约束优化调度,提升电压支撑可靠性。对于SG系列光伏逆变器,该方法可优化无功调节策略,在拓扑变化场景下保持电压稳定。在充电桩产品线,可协调EV充电负荷与光储系统的实时互动,通过贝叶斯推断实现配电网电压的概率感知与主动调控。该技术为iSolarCloud平台提供了多资源协同优化的理论框架,可集成到智能运维系统中,实现光储充一体化场景下的可靠电压管理,特别适用于高比例分布式能源接入的主动配电网应用。