低碳环境下微电网供需联合优化调度

全球多国积极发展低碳经济,大力开发清洁能源。电力市场化改革的积极推进和用户用电个性化的提高,使得电源侧机组调度和需求侧用电管理结合的供需互动理念逐渐成为重要的研究课题。本文建立了以总运行成本最小为目标的微电网供需联合调度模型。该模型对电源侧考虑微源发电的经济性与环保性进行互补发电调度,对需求侧负荷调度时考虑阶梯式补偿价格,并在微电网供需联合调度的经济性目标函数中引入环保性参数,最后仿真验证模型的有效性,并分析了不同补偿价格对削减类负荷调度结果的影响。     

基于电力电量预测的需求侧调控机制

该管理模式将长期电力电量预测结果用于对用电负荷的规划调控容量。在规划用电负荷的调控容量时,节约用电、能源替代、负荷管理是适宜的需求侧管理模式。在节电方面,建设能效电厂就是其中一种长效节电措施。可以达到与扩建电力供应系统相同的目的。在整体降低了社会用电消耗的同时,应用能源替代于电力空调和电力采暖上。并结合推广使用蓄热电锅炉、蓄能空调等适用于移峰、错峰目的的蓄能装置,以及可中断负荷管理等手段．同时在具备条件的电力用户侧积极建设一定容量的可调节负荷容量。以长期电力电量预测指标为基础,依靠政府、电力企业、投资人和电力用户等多方面力量。有计划、有步骤地通过建设能效电厂等节约用电方式、能源替代模式、负荷管理方式等管理手段,在预测年限内实现对用电负荷的调控容量。从而实现长期方式下对用电负荷的调控管理。基于长期电力电量预测的需求侧管理机制的目标是实现预测年限内对最大电力、最大电量、最大用电峰谷差等指标在需求侧具备一定的可控容量,     

计及户用分布式电源的合作博弈智能用电技术

在智能电网环境下,参与需求侧管理的居民用户可以根据发布的实时电价进行合适的家庭负荷用电安排。文中考虑分布式电源作为居民用户电力自发自用的一种方式,提出基于合作博弈的居民用户智能用电技术。在建立用户电力消耗模型、用电成本模型和负荷控制模型的基础上,将需求侧居民智能用电技术描述为一个合作博弈模型,模型中以多个用户作为博弈参与者,以用户的日负荷用电安排作为参与者的策略。该合作博弈模型在纳什均衡解处,各用户的能源消费最小。算例仿真结果表明,用户参与合作博弈的负荷用电安排可有效降低其电费,且当用户配有分布式电源时,电费将进一步降低。     

智能用电背景下考虑用户满意度的居民需求侧响应调控策略

需求侧响应(demand response,DR)资源是未来能源电力系统中重要的可调控资源。在能源互联网以及智能电网背景下,通过智能能量管理系统(smart energy management system,SEMS)合理地调控用户侧的需求侧响应资源,是实现供需双侧互动以及电力系统协同互联的重要手段。首先,基于SEMS系统架构,对用户用电设备进行分类建模,在考虑用户用电满意度的条件下,以用户用电成本以及系统负荷波动最小为目标,构建两阶段的用户需求侧响应资源调控策略模型;其次,通过分布式的需求侧响应资源调控机制对用户用电行为进行优化,最大程度上保护用户的用电信息隐私;最后,进行算例仿真,在实时电价条件下,分析上述需求侧响应调控策略对用户用电行为的影响,结果表明上述两阶段的需求侧资源调控模型能够进一步优化用户的用电行为。     

需求侧响应下基于负荷特性的改进短期负荷预测方法

为了提高需求侧电力负荷预测精度,针对需求侧自身特点,提出了基于负荷特性的改进短期负荷预测方法。依据需求侧负荷特性与属性聚类算法结合的方法完成两级需求侧负荷分类,并使用优化改进粒子群优化径向基神经网络(MPSO-RBF)和最小二乘支持向量机回归模型(LS-SVM)等算法建立短期预测模型进行负荷预测。利用该方法对某工业园区用电负荷进行预测,并与实际用电负荷数据和利用传统预测模型以及单一模型预测方法进行了比较分析。预测结果平均相对误差表明,基于负荷特性的改进短期负荷预测方法是有效和实用的,既能得到准确的负荷预测结果,方便需求侧用户就地进行各类负荷针对性调控,又方便管理者宏观掌控需求侧用户负荷情况,有效推动能源互联网的发展。     

能源互联网环境下用户侧微电网的形态及优化运行

随着能源互联网的发展,各类新技术将最先接入用户侧微电网,改变传统的发电、用电以及运营模式。用户侧微电网融合多种分布式能源、储能设备以及可控负荷,为能源互联网环境下更加灵活、高效的能源转换和利用提供支撑。对能源互联网环境下用户侧微电网的形态、关键技术和运营模式进行了展望,并研究了微电网内部和微电网间的协调运行方式。基于分布式电源功率预测与用户负荷预测技术,提出了用户侧微电网优化运行方法。运用分布式模型预测控制技术在线更新预测信息和微电网运行状态,优化上下层运行策略从而收敛于最优平衡状态,为用户侧微电网的调度和运行提供了参考。     

考虑需求侧管理的调峰权交易研究

针对在需求侧管理下,如何应用实际电网负荷开展调峰权交易问题展开了研究,提出考虑需求侧管理的调峰权交易方法。该方法通过对实际负荷进行负荷还原,得到电网用户的真实用电需求,从而定量分析各个机组的调峰工作。该方法采用社会效益最优模型,考虑了电网真实用电需求对发电侧机组调峰能力的要求。上海电网实际算例表明该方法可以有效反映出电网调峰成本,指导发电企业之间的调峰权交易。     

考虑需求侧管理的调峰权交易研究

针对在需求侧管理下,如何应用实际电网负荷开展调峰权交易问题展开了研究,提出考虑需求侧管理的调峰权交易方法.该方法通过对实际负荷进行负荷还原,得到电网用户的真实用电需求,从而定量分析各个机组的调峰工作.该方法采用社会效益最优模型,考虑了电网真实用电需求对发电侧机组调峰能力的要求.上海电网实际算例表明该方法可以有效反映出电网调峰成本,指导发电企业之间的调峰权交易.     

考虑不确定性的区域能源互联网源荷储协调优化

能源互联网概念的提出,为综合能源利用方式提出了新的思路。计及可再生能源出力和负荷预测不确定性,考虑区域内发电、储能、需求侧多种调度响应资源,采用多场景随机规划方法建立区域能源互联网的源荷储两阶段协调优化模型。日前考虑电价制定,以总社会福利最大为目标,确定第二天电价策略、需求侧响应情况及机组运行计划。日内以总运行成本最小为目标,对日前机组运行计划进行修正。算例证明所提出模型及方法能够充分调动发电侧与需求侧的响应特性,有效实现区域能源互联网系统的协调优化,保证系统的运行经济性和可靠性。     

电力系统可中断负荷管理及方法

随着市场观点逐渐引入电力系统．系统对需求侧的观点也发生改变。用电方不再是物理意义上的负荷而是作为消费者的用户，中止这样的服务不是单纯的拉闸限电而需要给予用户一定的补偿。作为电力系统需求侧管理（DSM）的重要组成部分，可中断负荷管理利用用户的用电灵活性，来缓解负荷高峰时的供电紧张状况，以避免或减少昂贵的旋转备用和满足用电需求增长而需要的发电容量投资。     

乡村配电网供能范围与负荷调控技术协同优化方法

乡村用户较为分散、用电负荷密度低,其配电网设备利用率远低于城镇。各用户负荷曲线的波动特征不同,不同用户组合后总负荷曲线的平准化程度不同,对配电网的供能范围进行优化具有提升线路和设备利用率的潜力。同时,各类需求侧负荷调控技术的应用也可调整用户的负荷曲线,减小各用户的供电峰谷差。为实现乡村配电网规划和需求侧负荷调控方案协同优化,在对农村配电网构建成本、用户需求侧负荷调控成本进行数学描述的基础上,构建了用户聚合和各用户需求侧负荷调控协同优化模型,对各用户需求调控和配网线路供能范围进行综合优化。案例研究表明,对配电网供能范围和用户需求侧负荷调控措施进行协同优化,可以明显提升农网线路及附属设备的平均利用率,减少农村电网建设成本。     

乡村配电网供能范围与负荷调控技术协同优化方法

乡村用户较为分散、用电负荷密度低,其配电网设备利用率远低于城镇。各用户负荷曲线的波动特征不同,不同用户组合后总负荷曲线的平准化程度不同,对配电网的供能范围进行优化具有提升线路和设备利用率的潜力。同时,各类需求侧负荷调控技术的应用也可调整用户的负荷曲线,减小各用户的供电峰谷差。为实现乡村配电网规划和需求侧负荷调控方案协同优化,在对农村配电网构建成本、用户需求侧负荷调控成本进行数学描述的基础上,构建了用户聚合和各用户需求侧负荷调控协同优化模型,对各用户需求调控和配网线路供能范围进行综合优化。案例研究表明,对配电网供能范围和用户需求侧负荷调控措施进行协同优化,可以明显提升农网线路及附属设备的平均利用率,减少农村电网建设成本。     

基于区块链的配电网能效自动化管理方法

随着可再生能源的发展和分布式电源的推广,电网需求侧能效管理工作将逐步由集中式优化调度计算转向分布式计算。物联网技术和区块链技术的进步将为实现能效管理系统的分布式系统提供技术基础。本文提出了一种基于物联网智能电表和微电网的多用户分布式能效管理系统,并通过提出的非合作博弈论模型对家用电设备进行调度计算,成功实现了降低用户家庭电费支出和整个社区微电网能耗总成本的目标。用户可在家庭的分布式能源、社区微电网以及公用电网三种中择优选择购电,并在博弈中优化自己的日常家电使用策略,使得市场所有用户都可将能源消耗成本降至最低,实现纳什平衡。在此基础上,该模型运用区块链技术为参与者之间提供可靠的、安全的、私密的通信媒介,实现用户家电设备的智能监控并通过智能合约对用电量进行计费。算例分析结果表明,该方法能最大限度地降低能耗总成本和各用户能耗成本。     

考虑用户满意度的基于需求侧管理的微电网多目标优化调度

微电网作为一种小型发配电自治系统,能够实现自我控制和自我管理,可以有效提高可再生能源消纳水平,缓解能源危机。针对基于需求侧管理的微电网的优化调度,不仅要考虑供给侧的经济效益,还要兼顾需求侧的用电满意度。因此,文章以微电网的总运行费用最小和用户满意度最大为优化目标,提出了基于需求侧管理的微电网多目标优化调度模型。同时,结合混沌思想和遗传算法,使用改进的混沌遗传算法对上述模型进行求解。对一个微电网案例进行仿真分析,以验证模型的有效性。仿真结果表明,文中提出的模型可以为不同需求的用户制定相应的优化调度方案,为用户提供更好的服务,从而实现微电网供需两侧联动效益的最大化。     

区分工作日和非工作日负荷的用户侧储能多目标优化策略

在两部制电价下,为了更高效地利用储能提升用户的综合效益,通过构建需量管理、储能收益、负荷波动幅度增加率及SOC过程控制模型,提出了区分工作日和非工作日负荷的用户侧储能多目标优化策略,可有效实现降低用户月度用电成本、降低负荷波动幅度增加率及减少储能充放电及待机状态转换次数的多目标优化,并利用Matlab调用Cplex求解器对某大工业用户进行算例优化,验证了策略的可行性。     

虚拟电厂背景下的空调负荷控制策略

在虚拟电厂背景下,提出一种供需互动的空调控制策略。利用入户能量管理装置对用户房间温度进行预测,并计算入户能量管理装置控制的负荷可调容量。各入户能量管理装置将可调容量上报后,电网侧下发切负荷指令,入户能量管理装置接受指令,对其控制的空调负荷进行集中调控,最大限度保证用户舒适度的情况下,为电网侧提供大量可调容量。本文充分利用了虚拟发电厂技术,与物理端的入户能量管理装置结合,实现了大规模空调负荷的集中调控。     

能源互联网背景下园区用户画像及成熟度评价模型研究

随着能源互联网建设的不断深入,中国能源相关行业从上到下均积极创新,促进能源的高效、合理利用发展,园区用户作为能源消费的重点以及能源互联网技术集中应用地,是能源革命的重要前沿阵地。如何高效深入挖掘海量数据蕴含的价值信息,刻画园区用户的用能特征为用户、电网及更多市场主体提供价值服务是能源互联网建设的重要内容与研究方向。基于用户画像技术,基于用户负荷水平、用户日常用电行为、用户多元互动能力等因素,构建多个维度用户特征的园区用户三级标签体系,并以此构建了园区用户成熟度评价模型,分别从负荷水平、用电行为、互动能力三个维度对用户的用电特性进行评价。实例分析表明该模型有助于区域电网运营商快速直观掌握电力用户的负荷行为模式以及电量需求规律,进而高效开展精准的供电及增值服务。     

基于需求侧响应的分布式冷热电联供系统能量管理策略

分布式冷热电联供系统(distributed combined cooling,heating and power system,DCCHP)因其高效的能源利用率成为区域综合能源系统的有效实现形式,同时随着需求侧响应(demand response,DR)技术的发展,通过管控用户用能行为来提高能源系统性能成为目前研究的热点。基于此,文章建立了区域能量管理系统(regional energy management system,REM S)并提出了一种基于DR的DCCHP能量管理策略。在用户侧,对系统负荷进行分类并建立考虑用户满意度反馈及动态费用补偿的DR控制模型。REMS用能方式管控子系统,针对冷热电负荷各自的特点及组成,以DR补偿费用及负荷峰谷差最小为目标优化初始负荷曲线形态。在供能侧,将优化后的负荷数据输入REMS设备出力调度子系统,以DCCHP综合成本最小为目标经济管控系统设备出力。算例仿真结果证明所提策略可有效提高系统能源利用率、降低成本,实现供需双侧的共同优化。     

参与需求响应的工业用户智能用电管理

智能电网的不断发展与需求响应的逐步实施促进了电力用户对智能用电的关注。工业用户耗电量大、自动化程度高,具有开展智能用电管理的良好基础。在此背景下,首先提出计及需求响应的工业智能用电管理系统架构,涵盖工业用户的各类用电管理模块和光伏发电管理模块。随后,基于状态任务网络建立生产设备用电管理的数学模型,并计及生产环境舒适度对温控设备用电负荷建模。在此基础上,综合考虑用户购电成本与售电收益,建立工业智能用电管理的优化运行模型。最后,以某工业用户为例对所述方法的基本特征进行了说明,并分析了用电响应情况和经济效益。     

基于供需双侧互动的随机机组组合模型及经济调度优化研究

我国西北地区具有大规模的风电等可再生装机,但受风速等自然条件影响,可再生能源出力具有较强的随机波动性,同时,需求侧负荷受用户用电行为影响,也具有一定的随机性。有研究表明,探究电力系统供需双侧随机性,并提出对应的协调优化方法,对于平抑需求侧峰谷差和促进风电等新能源消纳具有重要的理论价值和实际意义,但目前相关领域研究较少。为此,文章提出一个供需双侧互动的随机机组组合模型,用于大规模新能源发电与需求侧负荷双侧耦合模式下的调度优化,并采用实际案例与传统有序用电模式及需求响应竞价模式进行对比,验证了所提双侧耦合模式的有效性和优越性。