考虑多主体主从博弈的多微网协调优化调度

为促进微网间能量互济及提高系统运行经济性,提出考虑多主体主从博弈的多微网协调优化调度模型,该模型包括日前和实时两个调度阶段.在日前调度阶段,以计及储能运行成本和负荷调度补偿成本的微网运行成本最低为目标建立多微网优化模型;在实时调度阶段,基于储能日前充放电计划及可再生能源和负荷功率波动,构建发电微网和用户微网之间的Stackelberg主从博弈模型,以协调微网间电能交互.同时发电微网之间的价格竞争通过非合作博弈进行模拟,用户微网的用电行为通过演化博弈进行模拟,并证明博弈模型均衡解的存在性.最后通过算例分析验证所建模型的有效性与经济性.     

考虑风电消纳的区域多微网分层协调优化模型

随着电力市场改革不断深入,研究配电侧多微网间的能量交易问题对提升区域经济性具有重要意义。为减少微网运行经济成本、促进可再生能源消纳以及降低微网大规模接入对配电网运行造成的不利影响,以相邻范围内多微网间能量交易作为研究对象,构建了基于合作博弈的区域多微网分层协调能量优化管理模型。该模型上层为管理中心统一定价,下层为各微网自治优化。下层考虑不同类型负荷的需求响应,并通过协议签订形式形成与用户间的协调运行;采用二阶锥松弛技术将含潮流约束的非凸非线性规划问题转化为可有效求解的二阶锥优化问题,并采用对偶理论、Big-M法等分解理论将原双层规划模型转化为易求解的单层规划模型。上层管理中心制定电价并与微网进行多次决策交互以获得区域多微网经济运行的均衡状态,随后基于Shapley值对区域多微网进行收益分配。最后通过算例验证了该模型对于提升微网收益、促进可再生能源消纳的有效性。     

考虑广义储能的微电网主动能量管理优化算法研究

构建新型电力系统是促进能源转型和实现碳达峰、碳中和的重要支撑,微电网技术是构建新型电力系统的重要环节。如何提高微电网可再生能源的消纳水平和应对其不确定性具有重要研究意义。该文强调微电网的“主动”能量管理。首先,从势博弈视角,建立微电网可再生能源局中人、广义储能局中人和柴油机组局中人模型;然后,构建广义储能模型,让作为“虚拟储能”的柔性负荷和储能单元协调运行,在分时电价激励下制定柔性负荷的详细调度计划并参与优化;最后,针对可再生能源的波动性和间歇性,引入条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)模型,量化评估风光不确定性所导致的风险成本,以追求风险和收益的平衡。仿真结果表明,所提出的方法在保证微电网个体的自主性和自利性的基础上,可有效改善柔性负荷用电曲线,所提出的CVaR模型具有较好的鲁棒性,可为可再生能源运营商在收益和风险之间的平衡提供参考方案。     

基于非合作博弈的微电网能量管理系统优化算法

微电网的能量管理是微网正常运行的基础,其中优化算法的研究是能量管理系统的核心。随着国家对分布式能源支持力度的增加,以及能源互联网以及电力信息物理融合系统等概念和技术的提出,微网的分散性、随机性、智能性、开放性和自主性进一步增加,微网的运行优化面临新的形势和挑战。引入非合作完全信息动态博弈理论,构建能源侧与负荷侧的互动关系,考虑经济性和用户满意度,引导用户用电策略,制定负荷计划,再以此计划作为负荷需求,优化微网出力。仿真结果表明,所提的方法对于负荷侧,能在有效兼顾用户满意度的情况下,实现经济最优;对于能源侧,能实现可再生能源最优利用,实现了在微网个体理性的情况下,实现了微网能源效率的最优化。     

考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略

针对住宅区微网中的电动汽车集群,提出一种考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略。将微网调度优化的过程分为负荷层和源储层,负荷层在保证用户满意度的前提下,利用电动汽车的储能特性平抑微网的负荷峰值,源储层先用可再生能源出力支持微网用电负荷,多余出力部分则通过电动汽车进行消纳,使得微网综合运行成本达到最低。然后,用改进蚁狮算法求解源储层模型,最后,通过算例进行验证。结果表明,相对于电动汽车无序充电,该策略大幅提升了微网运行的经济性、可靠性以及电动汽车用户的满意度。     

考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略

针对住宅区微网中的电动汽车集群,提出一种考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略。将微网调度优化的过程分为负荷层和源储层,负荷层在保证用户满意度的前提下,利用电动汽车的储能特性平抑微网的负荷峰值,源储层先用可再生能源出力支持微网用电负荷,多余出力部分则通过电动汽车进行消纳,使得微网综合运行成本达到最低。然后,用改进蚁狮算法求解源储层模型,最后,通过算例进行验证。结果表明,相对于电动汽车无序充电,该策略大幅提升了微网运行的经济性、可靠性以及电动汽车用户的满意度。     

面向分布式电源就地消纳的园区分时电价定价方法

在能源互联网的背景下,园区运营商首先对内利用分布式电源满足园区用电需求,然后对外进行不平衡能量交换。园区运营商通过制定差异化分时电价套餐,挖掘园区用户的需求响应潜力,能够促进分布式电源就地消纳,优化园区内外交换负荷,对此提出一种园区分时电价定价方法。首先,综合考虑园区用户的用电负荷和需求响应特征,基于谱聚类算法形成园区用户群体;然后,根据园区用户群体的用电负荷特征,基于k-means聚类算法确定分时时段;最后,构建园区分时电价定价优化模型,形成面向不同园区用户群体的差异化分时电价套餐。根据算例分析可知,基于该方法制定园区分时电价,能够有效提高园区分布式电源的就地消纳率和综合利用效率、与外部电网的友好程度和整体经济性。     

考虑分时电价差异性和基于主从博弈的智能楼宇集群能量共享方法

智能电网背景下,具备分布式光伏出力和自动需求响应要素的智能楼宇联合运行可以促进光伏发电的就地消纳,提高其用电经济性.因此,构建了以配有储能系统的智能楼宇集群运营商(smart building cluster operator,SBCO)为中心的能量交易框架,并提出一种考虑分时电价差异性和基于主从博弈的能量共享方法.首先,考虑到不同负荷类型楼宇用户存在分时电价差异性,且智能楼宇的实时需求响应会促进集群内部的能量共享,建立了SBCO的日前储能调度模型.其次,计及SBCO和楼宇用户具有不同逐利特性及用户的信息私密性和对用电舒适度要求,提出了一种基于主从博弈的实时需求响应模型以实现两方利益制约平衡和联合优化.最后,通过实际算例证实了所提方法可以较好地提升SBCO和智能楼宇的经济效益,且在促进分布式光伏就地消纳和优化智能楼宇集群净负荷特性方面具有优势.     

通过需求侧响应提高光伏消纳率的微网二层优化方法研究

为提升微网消纳光伏发电的能力,引入需求侧响应模型,提出了一种兼顾光伏消纳率与微网经济性的二层优化方法。以用户满意度为约束条件,以光伏消纳率最大为目标,对分时电价的峰、平、谷时段划分进行优化,引导用户改变用电方式,使得负荷发生一定的转移。同时以微网经济性为目标,通过禁忌搜索算法对微网优化运行模型进行迭代求解。算例结果表明,该方法能有效提高光伏的消纳率,降低用户的用电费用,减少微网的综合运行成本,达到发电侧与需求侧双赢的效果。     

考虑清洁电力共享的社区电能日前优化调度EI北大核心CSCD

随着社区内分布式电源和储能系统的配置逐渐增加,清洁电力的合理调度对提高社区用电的经济性,促进可再生能源的消纳具有重要意义。提出了社区清洁电力的共享机制,计及柔性负荷的需求响应过程,建立了含屋顶光伏、储能系统、以及电动汽车的社区电能日前调度模型,其中同时考虑了社区居民用电总费用和清洁能源消纳量两个目标,利用法线边界交叉法获得了均匀分布的Pareto非劣解集,并给出了折中解。对一个含20个住户的别墅社区进行了24时段的仿真计算,结果表明电力共享模式有利于提高社区用电的经济性,促进清洁能源消纳。     

考虑清洁电力共享的社区电能日前优化调度

随着社区内分布式电源和储能系统的配置逐渐增加,清洁电力的合理调度对提高社区用电的经济性,促进可再生能源的消纳具有重要意义。提出了社区清洁电力的共享机制,计及柔性负荷的需求响应过程,建立了含屋顶光伏、储能系统、以及电动汽车的社区电能日前调度模型,其中同时考虑了社区居民用电总费用和清洁能源消纳量两个目标,利用法线边界交叉法获得了均匀分布的Pareto非劣解集,并给出了折中解。对一个含20个住户的别墅社区进行了24时段的仿真计算,结果表明电力共享模式有利于提高社区用电的经济性,促进清洁能源消纳。     

基于非合作博弈的冷热电联供微能源网运行策略优化

提出了基于非合作博弈的冷热电联供微能源网优化的一般模型与求解方法。基于博弈论,建立了微能源网与用户的博弈模型;证明了该博弈纳什均衡的存在性,并提出了相应的求解流程;利用模糊双目标算法对用户的支付费用和不满意度进行归一化处理,在博弈模式下用户调整自身用电策略,微能源网根据用户的负荷计划调整电价,优化冷热电出力。以某小区夏季典型日负荷与冬季典型日负荷为例,对博弈模型进行求解。仿真结果表明,微能源网在所提出的博弈模式下能更好地消纳可再生能源,实现个体理性情况下的能源最优,且用户能在兼顾用能体验的前提下实现经济最优。     

基于动态电价机制的用户侧分布式储能电能交易策略

用户侧分布式储能具备优化用户电力负荷曲线和协调消纳系统侧可再生能源发电的能力。提出一种基于动态电价机制的配电系统用户侧分布式储能电能交易策略。首先,该策略在充分考虑新能源出力和用户电能需求不确定性的基础上,构建用户侧分布式储能和配电系统的日前电能调度模型;然后,根据动态电价机制对用户侧分布式储能调度计划和系统侧可再生能源消纳水平的影响,建立基于主从博弈的配电网运营商和用户侧储能运营商的电能交易模型,并采用启发式算法获取博弈模型的均衡解;最后,通过算例验证了所提电能交易策略可有效提升配电网运营商的经济效益与新能源消纳水平,并降低用户侧的运行成本。     

考虑综合需求响应的社区综合能源系统主从博弈策略

传统电力需求响应技术通过削减或转移电力负荷对负荷曲线进行优化,但会影响用户用能体验,因而用户参与需求响应的积极性及负荷可控性有限.对于社区综合能源运营商,研究用户综合需求响应,可挖掘其调度潜力.基于消费者心理学研究居民用户替代用能行为,建立用户优化用能模型和社区综合能源运营商优化模型,将运营商作为领导者,用户作为跟随者建立Stackelberg主从博弈模型.用KKT条件代替用户侧优化模型,将博弈模型转化为单层优化模型求解.通过算例仿真验证了充分挖掘利用负荷侧多能互补特性及综合需求响行为,可有效提升可再生能源利用率和综合能源运营商的效益.     

主动配电网的源-网-荷多层博弈经济调度策略

考虑到主动配电网具有多级管控的特点,提出了一种基于博弈论的源-网-荷多层博弈经济调度方法。为协调微网、配网和负荷的关系,将调度策略划分为三层,分别为微网与配网之间的合作博弈、配网与负荷之间的合作博弈以及负荷之间的非合作博弈。微网与配网的相互备用构成其合作关系,同时最优化可平移负荷使负荷之间的博弈达到纳什均衡,并引入顺序变量描述调度优先级。建立了以发电运行成本最小、网损最小和电压偏移合格率最高为目标的多目标优化调度模型,运用综合定权法将其化为单目标,并采用改进微分进化算法对其求解。算例证明,所提方法能够提高主动配电网对可再生能源的消纳能力,提升系统经济性。     

考虑主从博弈的远洋海岛微网能量管理策略

为提高远洋海岛能源供给经济性，减少其对大陆电网的依赖，提出基于主从博弈的远洋海岛微网能量管理策略。该策略实施两阶段优化：第1阶段考虑到光伏出力的随机性和负荷的波动性，构建不确定性模型，以发电功率和用户功率的最大匹配为目标，优化储能充放电功率；第2阶段构建能量管理中心EMC(energy management center)与微网运营商MGO(microgrid operator)之间的主从博弈模型，该模型以EMC为领导者、MGO为跟随者，形成一主多从博弈均衡。通过分析负荷中心岛中微电网电量富余和不足的2种情况，优化EMC定价策略和MGO用户需求响应，并证明了该模型博弈均衡解的存在性和唯一性。最后通过仿真算例验证了所提策略的经济性和有效性。     

多园区微网优化共享运行策略

在清洁能源大量接入的情况下,园区微网用户从单一的传统用能用户转变成生产消费型用户,与电网之间的关系从单向关系变成双向关系,用户行为会对电力系统以及电力市场产生一定影响,基于此构建了多园区微网优化共享运行策略。各园区微网在充分考虑其余园区微网用能特征的情况下,以清洁能源最大化消纳以及自身利益最大化为目标制定整体运行策略,并构建两阶段鲁棒模型优化内部清洁能源出力不确定性、燃气轮机以及柔性负荷调节能力和运行约束等问题,通过列约束算法对模型进行进一步处理后,最终得出最优运行策略。此外,考虑到各园区微网利益存在冲突,构建多园区微网间合作博弈决策平台,以实现多园区微网之间合作与博弈的平衡。     

考虑就地消纳与外送相协调的可再生能源生产模拟

为了实现高渗透率间歇性可再生能源就地消纳与外送相互协调,通过分析可再生能源出力与负荷的相关性,建立可再生能源机组生产模拟计算模型。同时优化考虑电网安全约束的不同电源开机组合,开展电力系统生产模拟研究。基于可再生能源就地消纳和外送通道建设综合考虑后的经济性为约束的模型函数,确定各个间歇性可再生能源的消纳电量、外送电量和弃电电量,从而使得电网系统能够获得在就地消纳和外送相协调运行模式下的最优综合效益。最后通过算例及仿真结果对所提的模型进行验证。     

基于联合虚拟储能系统的海岛微电网协同优化策略

可再生能源并网比例逐渐提高的同时，用户侧负荷也在逐年增长。微电网作为分布式新能源消纳的有效方式，其电力电量平衡也面临着巨大挑战。为充分发挥用户侧广义负荷的调控潜力，同时进一步考虑微网运营商、储能运营商以及可调节用户等市场主体参与电能交易时的利益分配问题，该文提出一种考虑虚拟储能系统的海岛微电网多主体博弈的优化调度策略。首先，根据空调负荷、电动汽车的运行特性，分析建筑物的蓄热特性以及电动汽车的充放电特性，建立一种包括空调负荷和电动汽车的联合虚拟储能系统。其次，考虑市场环境下源-荷-储三方利益诉求不同的问题，以微网运营商为领导者，储能运营商和用户为跟随者，构建各主体的交易模式和数学模型，建立一主多从的分布式协同优化模型。最后，通过算例验证所提方法的有效性，即在兼顾多主体利益的同时，能够有效减小峰谷差，减少区域电力系统对传统储能设备的依赖，从而节约投资成本。     

提高微网光伏消纳率的价格激励需求响应分层优化方法

在光伏装机比例较高的微网中存在光伏的消纳问题,对负荷的合理调整有助于提高光伏的就地消纳能力,而价格激励需求响应是调整负荷的有效手段。基于分时电价模式下的价格激励需求响应机制,提出了通过优化电价以调节负荷进而提升微网光伏消纳率的方法。在分析了模型的多元非线性性质的基础上,有针对性地建立了兼顾发电经济性与光伏消纳率指标的多层优化模型,并通过改进模拟退火算法与混合整数规划算法进行分层迭代求解,最终实现了光伏消纳能力的提升。算例结果表明,该方法可在不增加需求侧负担的前提下有效提高微网中的光伏消纳率,并提升微网运行的整体经济性。