分布式电源与微电网考虑需求侧响应机制下的经济效益分析

面对化石能源日益枯竭和化石燃料利用带来的环境污染等问题,在大力发展可再生能源和智能电网技术政策驱使下,大规模的分布式电源与微电网接入配电网。但是,分布式电源接入配电网增加了电力调度、运行管理和市场交易难度,同时,对配电网保护、运行机制和经济效益产生了很大影响。从经济性、环境效益和可靠性等方面分析了智能电网环境下,分布式电源与微电网经济型运行特性,对于分布式电源与微电网参与电网电价机制和需求侧响应,提出了响应模型,进而更好地服务电力用户。     

基于神经网络的微电网参与上层电网实时优化调度策略

微电网优化调度策略除要解决风电、光伏就地消纳及其自身稳定运行问题外,还应具备调用分布式电源、具有需求响应能力的负荷等灵活性资源向电网提供辅助服务,参与上层电网实时调度的能力。基于此,文章提出一种基于BP神经网络的微电网资源优化调度策略。结合微电网运行成本和需求响应容量收益建立日前阶段经济最优调度策略;日内模拟阶段模拟预测功率波动以及上层电网实时需求,通过神经网络学习,得到日内阶段调度模型,为日内调度做准备;日内阶段通过上层电网的需求响应信号,将联络线功率输入到神经网络训练模型当中,得到日内阶段各个分布式电源实时功率。所提策略既能保障微电网的经济运行,又能满足上层电网的实时调度要求。最后以日后最优调度算例结果验证了策略的经济性和有效性。     

基于灵敏度分析的微电网互动运行成本计算方法

微电网与配电网互动运行的成本决定了其参与配电网运行的深度和广度。提出了一种基于灵敏度分析的微电网互动运行成本计算方法,首先设计了微电网与配电网互动运行的架构,然后考虑微电网的购电成本、售电收益、分布式电源发电成本,建立了微电网的优化调度模型,并在此基础上建立了考虑配电网互动容量需求的微电网优化调度模型,通过灵敏度分析得到了微电网互动容量与互动成本之间的关系,最后通过典型的微电网算例验证了所提算法的有效性。     

基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度

为了解决微电网自身分布式能源就地消纳及参与上层电网需求响应的功率调度问题,提出一种微电网多时间尺度需求响应资源优化调度方法。建立了微电网多时间尺度需求响应调度框架,结合微电网的运行成本和需求响应补偿收益建立了日前最优经济调度模型;为了校正可再生能源和负荷的预测偏差,基于模型预测控制(MPC)方法建立了以联络线功率偏差和储能荷电状态(SOC)偏差最小为目标的日内滚动优化调度模型,通过引入可调容量比例因子考虑了微电网联络线功率的调节能力,保证微电网在消纳可再生能源的同时具备一定的可调容量;以实际微电网示范工程为例分析验证了所提方法的有效性和可行性,实验结果表明所提框架可使微电网有效地参与短时需求响应市场。     

基于交替方向乘子法的微电网群双层分布式调度方法

随着分布式电源的渗透率提高,微电网作为一种有效消纳方式得到了广泛发展和应用。将邻近的多个微电网互联构成微电网群系统进行协同控制和管理,能够有效提高系统的运行经济性和可靠性。提出一种基于交替方向乘子法的微电网群双层分布式调度方法。上层以微电网群系统总运行成本最小为目标,协调各微电网之间的功率交换;下层主要实现各微电网内部各可控分布式电源的优化管理。分布式求解中各微网仅需与相邻微电网传递期望交换功率信息,降低通信需求与负担,且保护各微电网隐私。算例验证了所提方法的收敛性与可行性。     

基于分时电价和需求响应的家庭微电网系统协同控制策略及其实现

家庭微电网是智能配电网的重要组成部分和主要建设内容,随着智能电网的不断发展,家庭居民用电将参与电网的优化调度运行。为了适应社会的这种需要,首先以家庭可调度负荷、电动汽车和家用蓄电池工作状态作为约束条件,以用户用电成本最低和净负荷曲线平坦度为优化目标,建立了家庭微电网系统优化调度模型。其次,结合空调和热水器的工作负荷特性,提出了一种基于分时电价和需求响应的家庭微电网系统协同控制策略。对以北京市某居民小区的典型家庭微电网系统为实例的分析结果表明,采用基于所提出的优化调度模型的家庭微电网系统,可以实现对分布式光伏发电、家用蓄电池、电动汽车、家庭负荷设备的优化调度和控制。     

基于交替方向乘子法的互联微电网系统分布式优化调度

孤立微电网之间的互联问题得到了广泛关注,优化调度是保证互联微电网系统运行经济性的重要环节。文章提出一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的互联微电网系统分布式优化调度方法。首先,对互联微电网系统优化调度的基本模型进行了说明;其次,介绍了各分布式电源的基本模型,建立面向实时优化调度的储能系统成本模型,将储能系统寿命损耗成本与放电功率之间的关系等效为二次型函数;然后,提出了基于ADMM的分布式优化调度模型及求解算法,在保证各微电网隐私的情况下,仅需提供"期望交换功率",即可通过交互迭代实现互联系统的最优调度。最后,通过三微电网互联算例,分析了分布式优化调度的运行结果,验证了所提方法的有效性。     

计及可转移负荷的微电网群分布式优化调度

由于单微电网分布式电源接入容量和供电范围有限及储能容量不足,单微电网的抗扰动能力较差。为解决此类问题,将相邻的多个微电网互联构成微电网群系统进行协同控制和管理,以此提高系统的可靠性和经济性。针对微电网群的经济性,提出了一种计及可转移负荷的微电网群经济优化调度模型,考虑了微电网群的发电成本、微电网间功率交换成本、与大电网的购售电成本以及转移负荷补偿成本,采用分布式的交替方向乘子法求解(ADMM)。最后,通过算例验证了考虑可转移负荷后的微电网群的运行经济性。     

一种含非线性负载的孤岛微电网补偿控制策略

微电网的出现为传统电网朝未来分布式发电系统发展提供了途径。但随着智能电网的发展,与电力电子耦合DG单元相关通信、仪表和控制技术的发展,以及用户用电需求的提高,改善微电网的电能质量成为了一个研究的热点。微电网中非线性负载的存在会引入谐波,导致各种电能质量问题。为了推进微电网的应用,微电网必须能够在不影响系统性能的情况下运行在非线性负载条件下。因此,对含非线性负载的微电网控制策略展开了研究。针对本地负载为非线性负载,公共负载为线性负载的孤岛微电网系统,提出了一种本地谐波本地补偿的控制策略,各DG对本地谐波电流进行补偿,同时实现系统基波有功无功功率的均分。对提出的非线性补偿控制策略,建立了Matlab/Simulink仿真平台,并搭建了基于两台分布式微源并联的实验平台,仿真验证了上述两种控制策略的有效性和可行性。     

计及发电成本和收益的微电网规模确定方法

随着节能减排政策的不断实施,可再生能源发电不断涌入电网,使各种形式的微电网越来越多,从而增加了对含有微电网的大电网分析、调度和管理的困难。为了提高电网调度和管理的效率,在传统发电成本和收益的基础上,建立了微电网的成本模型。从电网的整体范围内确定微电网的规模,并以此可知将电网划分为微电网的数量,有助于实现电网整体的管理以及微电网内部的管理,进而可以为简化电网调度提供基础。通过IEEE118母线系统的仿真测试,表明了所提方法的有效性。     

电网调度控制系统分布式任务管理的体系架构与关键技术

随着电网规模的不断扩大,采集数据数量的快速增长,数据处理和分析业务向集群化发展,目前单机方式的任务管理在保证分布式任务的高效性、可靠性上面临严峻的挑战。文中提出了一种适用于电网调度控制系统的分布式任务管理技术。首先,分析了电网调度控制系统对分布式任务管理的需求,然后介绍了分布式任务管理的体系架构和自动部署、负载均衡、冗余容错等关键技术和典型应用。测试结果表明该技术能够实现任务在多个节点上的高效计算和可靠运行。     

考虑分布式电池充放电管理的微电网电力调度

分布式电池的大规模随机无序接入给传统的微网电力调度体系带来了新挑战。为了从根本上解决其无序充电对微电网的冲击,构建了考虑分布式电池充放电管理的微电网电力调度模型,模型可计及分布式电池智能放电的损耗成本,在满足分布式电池用户出行要求的前提下,优化分布式电池充放电策略和微电网内各个发电单元的出力,使得电力调度策略取得综合成本最优。最后,以我国南方某实际微电网为例,验证了所提分布式电池智能充放电管理策略的有效性和可行性。     

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。     

基于改进粒子群算法的微电网多时段经济调度

分布式微电源与储能装置的广泛接入使微电网联网系统的能量交换形式更为复杂。研究微电网系统中各个时段的分布式电源和储能装置的协调优化调度,将大大降低微电网运行成本,提高系统电网经济调度能力。论文考虑负荷需求、微电源维护成本、购电、售电价格和网络损耗等微电网运行约束条件,建立了微电网经济调度目标函数模型,分别研究了微电网处在孤网和并网下多时段经济调度。运用了动态规划算法来协调微电网各时段的经济调度,即将各时段储能的最大容量离散成若干个小区间分别作为储能的上下限,同时提出在各时段的每个区间容量采用改进粒子群算法对微电源出力进行优化,最终求出各时段储能的最优状态及其它微电源的最优出力。通过算例验证了所提微电网多时段经济调度方法对各个时段的微电源及储能装置协调优化调度和微网运行经济成本,取得很好的效果。     

微电网并网模式下的协调经济调度策略研究

提出了一种并网模式下微电网的协调经济调度策略。在综合考虑各个分布式电源技术性能,风力发电机与光伏电池出力波动性,电力供应与需求的平衡,电价变化对于调度策略的影响,系统备用容量等因素的基础上,对微电网内各个分布式电源出力及微电网与主网之问的交换功率进行优化和协调,实现微电网运行的经济成本最小。仿真结果表明:该协调经济调度策略能够有效实现微电网运行的经济性,并反映可再生能源的随机性和波动性对柴油机和储能系统出力特性的动态影响,有利于微电网调度人员制定更加经济有效的运行计划。     

上网电价及DG补贴对微电网调度结果的灵敏度分析

在面临整治全国各地区的严重雾霾现象的背景下,中国大力支持新能源的开发与利用,在原有的补贴基础上,开放分布式电源(DG)接入电网。考虑微电网内各DG发电成本及碳排放成本,以一天为一个优化周期,以经济、环保、减排和可靠性为原则,构建微电网低碳调度模型,制定微电网并网时的低碳调度策略,利用混沌粒子群算法进行求解,调整各DG的出力以及从主网的购售电量,实现一天内微电网综合低碳成本最低。在此基础上,针对微电网上网电价和DG补贴金额,对微电网调度结果进行了灵敏度分析,可对政府促进微电网建设、节能减排和新能源推广等政策制定提供参考。     

基于改进粒子群算法的微电网多目标优化调度

微电网优化调度作为智能电网优化的重要组成部分,对降低能耗、环境污染具有重要意义。微电网的发展目标既要满足电力供应的基本需求,又要提高经济效益和环境保护。对此,提出了一种综合考虑微电网系统运行成本和环境保护成本的并网模式下微电网多目标优化调度模型。同时采用改进的粒子群算法对优化模型进行求解。仿真结果表明,该模型可以有效降低用户的用电成本和环境污染,促进微电网的优化运行,并验证了改进的粒子群算法的优越性能。     

碳排放限制的混杂最优闭环微电网调度算法

针对微电网经济调度效率低下等问题,提出了一种碳排放限制的混杂最优闭环微电网调度算法。算法在考虑火力发电机组和多分布式发电聚合体组合调度的同时,以电网实际需求响应和碳排放限制作为约束条件,建立微电网经济调度模型;并将经济调度问题转化为混杂系统的最优控制,从而建立微电网经济调度与混杂系统最优控制序列的等价一致性;推导混杂系统获取满足贝尔曼方程的最优代价函数,借助神经网络逼近最优值获得最优闭环调度序列。仿真实验验证了本调度算法的闭环有效性,能在不同初始条件和外部扰动下依然获得最优调度序列,同时仿真结果证实降低碳排放限额或提高碳排放交易价格都有助于减少电网系统的总碳排放量。     

微电网的节能减排效益评估及其运行优化

微电网是使分布式发电成为电网接纳利用可再生能源的有效载体,微电网的智能调度能进一步促进能源的梯级利用,优化能源结构,提升电网在发展低碳经济中的功能及作用,体现智能电网绿色环保的建设理念.为此,提出了2种微电网的能源管理方式,并以实际微网系统为例,分析了不同管理方式下的单位节能减排投资费用.采用粒子群算法对经济性相对较优的一种管理方式进行了优化,进一步降低了微网单位节能减排的投资费用.根据分析结果,给出了有效的微网能源管理方式,并确定了该管理方式下网内分布式电源的最优容量配比.     

实时电力交易下的新能源电网能量管理策略

新能源微电网由多种分布式能量源组成,并具有不同动态特性和多样的能源管理需求,其能量管理是十分复杂的问题。为了提高微电网能源供应的经济效益和环境效益,文中针对由多分布式能源组成的微电网、考虑实时电力交易,提出了能源管理优化策略。该研究针对各分布式能源的运行特性和约束条件,构建了实时交易下的微电网的运行成本和污染排放目标函数,并将多目标函数转换为单目标函数。采用一种改进的粒子群优化方法对目标函数进行优化,求得能量管理策略,并对各分布式能源单元进行最佳功率调度。仿真验证了该能量管理策略的有效性。