基于负荷转移调度的高耗能企业电能需量控制

针对需量控制下高耗能企业用电响应的问题,基于现行两部制电价的前提下,考虑生产的基本电费成本,提出一种负荷转移调度的高耗能企业电能需量控制方法。本文采用Elman神经网络进行负荷预测,以最小化基本电费成本为激励,建立高耗能企业日前负荷转移调度模型,增大高耗能企业最大需量控制的可调控范围。并通过算例表明,在某钢铁企业实施负荷转移调度模型与不实施需量控制相比,日均基本电费降比约2.7%;比仅有智能设备实时需量控制时日均基本电费降比约1.04%。     

基于精确能量平衡约束的高耗能企业自备电厂发电调度方法

高耗能企业自备电厂发电调度对于降低企业发用电成本、减少企业涌动型负荷对区域电网冲击有重要意义。目前,相关研究及应用中通常采用的离散时间调度模型框架的主要缺点是不能准确反映电能和机组发电功率的积分关系,也没有较好地考虑企业负荷及电量需求的不确定性。在分时电价机制下,运行方案可能明显偏离最优。文中建立了连续时间框架下,考虑负荷需求不确定性的高耗能企业自备电厂发电调度模型,可以准确反映积分约束关系。所得结果可以在企业负荷需求分布未知的情况下,给出期望意义下的自备电厂最优发电计划。案例测试验证了文中所提方法的有效性。     

典型高耗能工业用户发用电经济优化建模及调节潜力研究

高能耗企业具有丰富的可调节资源,研究典型工业用户在分时电价下的发用电行为,可为价格型需求响应策略的制定起引导作用.首先,研究不同发电设备的生产约束,并且重点分析不同负荷之间的生产关系、时序关系与调节特性等问题,建立工业用户的发电成本、负荷转移成本与净电费成本模型,并形成典型工业用户发用电经济优化模型.其次,结合3类典型工业用户的生产特性,分别建立满足其特定约束条件下的发用电经济优化模型.最后,通过算例证明方法的有效性,并研究价格变化时不同工业用户的发用电调节策略,对比分析其调节潜力.     

基于负荷转移的钢铁企业自备电厂发用电联合优化模型

基于分时电价对于机组生产安排和可转移负荷工作时段安排的影响,建立了含自备电厂的钢铁企业发用电联合优化模型。在精确电平衡分析的基础上得出可转移负荷,计及负荷的不确定性,由最小用电成本得出机组的出力分配,进而联合负荷转移模型和价格约束得出负荷运行时间。算例结果表明,不同上网电价对于可转移负荷安排的影响不同,企业要取得最大的经济利益,必须合理利用分时电价安排可转移负荷和优化机组,降低发电成本。     

智能电网下计及用户侧互动的发电日前调度计划模型

需求响应是智能电网框架下的重要互动资源,在综合考虑供应侧和需求侧作用机理的基础上,将需求响应纳入发电调度,建立智能电网下计及用户侧互动的发电调度模型。考虑了用户用电模式的多样性和选择的意愿性,以基于消费者心理学的分时电价用户响应原理预测的负荷曲线为基础,考虑可中断备用与发电侧备用的协调优化,综合衡量各方利益,选取使发电成本最低的最优分时电价和最优可中断备用容量,并以此制定发电调度方案。IEEE 24节点算例结果表明,所提模型有效降低了发电成本,证明了考虑用户侧互动下将发电侧和需求侧的资源进行综合规划有利于电力系统的安全经济运行。     

基于多代理技术的需求响应互动调度模型

电力高峰负荷的不断攀升以及间歇式新能源的大规模并网增加了电网调度的难度,将需求响应资源融入传统发电日前调度计划将丰富电网调度的模式。针对需求响应资源数量多、分布广、难以直接控制等特点,文中设计了包含多种类型电力终端用户的负荷代理与电网调度中心的互动机制,综合考虑不同需求响应资源的调度成本以及其他负荷代理的不完全信息,负荷代理以自身利润最大为目标进行分散决策。针对需求响应项目可能导致电力公司收益减少而影响其开展相关项目的积极性,电力公司以自身利润最优进行发用电资源的统一优化。基于IEEE 39节点系统算例,通过分析计及互动调度前后发电机出力变化、电力公司的调度成本和利润以及负荷代理的收益,说明了所提需求响应互动调度模型有利于实现电力公司和负荷代理的"双赢"。     

考虑电网备用需求的高耗能企业鲁棒生产调度方法

需求侧响应在电力系统调度决策中起着越来越重要的作用,其中高耗能企业参与辅助服务并提供电网备用是不可缺少的组成部分。以高耗能企业提供电网备用为背景,建立了以购电成本最小为目标,带有有限容量缓存装置的生产调度模型。同时,提出了一种鲁棒生产调度方法,以确保无论在用电高峰期的任何时刻,当高耗能企业被要求提供备用服务(即开始响应负荷削减)时,该调度模型都能够生成使得购电成本最小的最优生产调度决策。最后,通过具体算例验证了上述鲁棒生产调度模型的可行性和实效性。     

考虑发、用电侧利益主体博弈的双层调度方法

市场环境下,随着风电的广泛接入,将需求响应纳入传统日前发电调度计划成为消纳风电、降低系统运行成本的有效手段。当电力公司制定日前发电计划时,如何根据消费者心理采取最优的电价决策方案调用负荷侧资源是目前亟须解决的重要问题。针对该问题,提出了一个考虑电力公司和用电用户有着不同利益需求的双层优化模型,该模型的上层为电力公司日前发电计划优化问题,将价格型需求响应调用成本纳入目标函数,下层是基于用户满意度促进风电消纳的日前实时电价的优化制定,并研究了电力公司运行费用与用户满意度的相互关系。算例分析结果表明,所提模型可以反映双方的利益博弈关系,并实现双主体利益的最大化。     

智能小区可转移柔性负荷实时需求响应策略

近年来随着我国电力体制改革的深化与智能电网技术的发展,需求响应开始逐步应用于居民用户负荷侧。针对智能小区的居民柔性可转移负荷,考虑居民负荷用电不确定性,提出一种适用于负荷聚合商的居民可转移柔性负荷实时需求响应调度策略。该策略利用2阶段随机优化模型与基于Copula的蒙特卡洛模拟相结合的方法对各负荷设备进行每小时1次调度决策的实时滚动优化,从而实现居民可转移柔性负荷的实时随机调度。该策略可在不影响用户满意度情况下有效降低用户用电成本,减小负荷峰值及峰谷差,使智能电网条件下的居民可转移柔性负荷能够有效参与到需求响应中。     

考虑峰谷分时电价策略的源荷协调多目标发电调度模型

针对新形势下电力调度的发展需求,提出了一种考虑峰谷分时电价策略的源荷协调多目标发电调度模型。首先,探讨了峰谷分时电价对电源及负荷侧的影响机理,从用户电费支出及用电方式两个角度给出了负荷参与峰谷分时电价的满意度指标。其次,以峰谷分时电价为杠杆,将电源侧的发电成本问题以及负荷侧的用电问题进行有效关联,从源荷两侧建立一个多目标发电调度模型,并进一步给出相应的求解算法。该方法能从电源和负荷两侧最大限度地挖掘发电调度的效益,所得的方案也符合各方的利益需求。最后,通过一个省级电网的算例说明了所提方法的有效性。     

Generation scheduling in smart grid environment using global best artificial bee colony algorithm

Generation scheduling is an important concern of the current power system which is suffering from many obstacles of limited generation resources, grown energy demand and fuel price, inconsistent load demand and fluctuations of available wind power in case of the thermal–wind system. Smart grid system has a great potential of tumbling existing power system difficulties with intelligent infrastructure and computation technologies. Three different distributed energy resources, namely, distributed generation, demand response and gridable vehicles are used in this paper to overcome the power system hitches. The classical generation scheduling is solved with insertion of the cost of demand response and the cost model pertaining to underestimation and overestimation of fluctuating wind power. The modified optimization problem is solved using an efficient Global best artificial bee colony algorithm for 10 generating units test system. Generation scheduling in the smart grid environment yields a significant reduction in the total cost.     

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。     

计及风光不确定性的虚拟电厂多目标随机调度优化模型

为缓解风电和光伏发电不确定性对虚拟电厂稳定运行的影响,引入鲁棒随机优化理论,建立了计及不确定性和需求响应的虚拟电厂随机调度优化模型。首先,风力发电、光伏发电、燃气轮机发电,以及储能系统和需求响应集成为虚拟电厂,然后最大化虚拟电厂运营收益、最小化系统运行成本和弃能成本被作为目标函数,建立虚拟电厂调度优化模型。再应用鲁棒随机优化理论来转换光伏发电以及风力发电不确定性变量的约束条件,建立了虚拟电厂随机调度模型。最后,选择中国国电云南分布式电源示范工程为实例分析对象。分析结果显示:所提模型能够降低系统运行成本,双重鲁棒系数的引入能够为不同风险态度决策者提供灵活的虚拟电厂调度决策工具,协助应对风电和光伏发电的随机特性。储能系统能够借助自身充放电特性,替代燃气轮机发电机组为风电和光伏发电提供备用服务,促进风电和光伏发电并网。将需求响应纳入虚拟电厂能够实现发电侧与用电侧联动优化目标,平缓化用电负荷曲线,系统整体运营效益达到最佳。     

基于需求侧响应的多类型负荷协调控制模型

风电的随机波动性影响了电力系统经济运行。为充分挖掘需求侧响应资源,需要考虑不同负荷对电价响应的差异性,并将其融入传统调度中。首先,基于电价弹性矩阵,对用户的电价响应行为建模。其次,分析不同负荷的电价响应特性,对负荷进行分类。在此基础上,基于峰谷分时电价,以系统运行经济性为目标,考虑用户满意度约束,建立多类型负荷协调控制模型。并将模型转化为一个双层优化问题,利用差分进化粒子群算法进行求解。最后,在一10机系统中进行仿真验证。结果表明,所建立的多类型负荷协调控制模型可充分挖掘不同负荷的需求响应能力,能有效降低发电成本,有利于系统经济运行。     

需求响应分段参与的多时间尺度源荷协调调度策略

需求侧主动参与调度能够减轻电源侧发电压力,提高系统消纳新能源能力。如何充分发挥负荷侧调度潜力,合理利用需求响应成为目前需要研究的问题。提出了一种考虑需求响应分段参与的多时间尺度源荷协调调度策略。首先基于不同负荷在响应特性和响应时长的差异,将需求响应负荷分为4类,再将一天24 h分成不同的参与时段,通过负荷代理分段参与电网的调度并构建负荷响应模型。然后,构建"日前-日内2 h-日内15 min"的多时间尺度调度模型,对源荷资源进行协调调度。最后在改进的10机系统中进行了仿真验证。结果表明所提策略能更大限度发挥负荷侧潜力,提高电力系统调度运行的经济性,增强系统消纳风电能力,减少弃风。     

基于需求响应的建筑楼宇综合能源系统优化调度

针对能耗高且增速快的建筑楼宇优化调度问题,构建了含光伏发电、冷热电联供系统、燃气锅炉和储能装置的建筑级综合能源系统。在对系统内各个能源设备进行建模分析的基础上,考虑需求响应补偿价,以建筑运行成本最低为目标函数,建立了基于需求响应的建筑级综合能源系统优化调度模型,采用基于云模型改进的粒子群算法对模型优化求解。引入算例进行仿真,对比是否参与需求响应的两种不同模式,以及云模型粒子群算法与基本粒子群算法的优化性能。结果表明,基于需求响应的云模型粒子群算法模式可有效节约建筑级综合能源系统运行成本,同时降低电网侧负荷峰谷差。     

考虑源荷协调的含储热光热电站和风电系统的日前-日内调度策略

为提高电力系统风电消纳能力,结合源荷两侧的可调节资源,提出含储热光热电站和风电系统的日前-日内调度策略。首先,根据含储热光热电站能量时移特性以及居民用电负荷响应时间长的特点,结合价格型需求响应,以系统运行成本以及日前弃风量最小为目标,构建日前调度模型;其次,根据考虑含储热光热电站的灵活调节能力以及高载能负荷响应时间短的特点,结合日前调度计划与日内风电预测,以系统日内调节成本与日内弃风量最小为目标,构建日内调度模型。算例结果表明：本文所提调度策略能够充分利用现有源荷两侧可调节资源及其特点,在促进系统风电消纳的同时,降低了系统成本。     

考虑风电及分时电价的机组组合问题研究

近年来,风电等清洁能源的接入以及负荷侧分时电价的管理增加了电网调度的复杂性,为实现在风电接入及分时电价管理背景下的火电机组的经济调度和分时电价策略优化,首先研究了负荷需求对峰谷时段电价的响应模型,接着基于模糊机会约束理论建立了考虑风电及分时电价的机组组合模型,然后提出了一种双层混合粒子群算法求解该机组组合模型,以得到与风电相配合的分时电价定制策略以及火电机组出力值。最后仿真结果表明,所提出的方法可以实现负荷侧分时电价策略与供电侧火电出力的有效配合并降低火电机组的发电成本。     

考虑电-气耦合综合能源需求响应的电网调度决策方法研究

随着天然气发电的迅速发展,天然气网络与电力网络愈发耦合。天然气存储运营商作为天然气市场的参与主体之一,拥有存储、释放天然气的能力,在综合能源系统中可以实现对电网的跨网支持。然而,目前尚缺乏考虑电-气耦合综合能源需求响应的电网调度决策方法。建立了一种考虑电-气耦合综合能源需求响应参与电网运行的调度模型,该模型分别以电气双网连接点燃气机组最大出力可减少量以及跨网响应资源成本最优为目标函数,计及电网负荷平衡、储气成本等约束,为电气双网跨网资源的调度提出了一种新的机制与方法。     

考虑需求响应和碳排放额度的微电网分层优化调度

针对目前并网型微电网实现资源协同优化,提高微电网运行的经济性与环保水平,建立了考虑需求响应和碳排放额度的微电网分层优化调度模型。在微电网负荷侧考虑分时电价和新能源消纳来优化负荷曲线,并采用多重指标对优化方案进行评价,在微电网发电侧考虑碳排放限额,对微电网内部分布式电源进行优化调度以实现微电网综合运行成本最低的目标。采用混沌粒子群算法（chaos particle swarm optimi-zation, CPSO）求解该优化问题,通过算例仿真分析了柔性负荷占比0%、10%、20%和不同碳排放量额度约束下的优化结果,验证了模型与算法的有效性。