分时电价下的高耗能企业发用电响应

高耗能企业通常是所在地区的用电大户,具备一定量可调度负荷,许多高耗能企业还建设有自备电厂。针对分时电价下高耗能企业发用电响应问题,讨论了各时段之间的价格关系对高耗能企业发用电响应行为的影响,进而建立了高耗能企业自发电调度和负荷转移一体化调度模型。针对案例企业情况,讨论了不同价格信号下企业的发用电决策,并讨论了能够促使企业将用电向谷时转移并在峰时多发电的电价信号。研究表明,电网在制定基于价格的需求响应机制时如果充分考虑企业的自发电成本、负荷转移成本等信息,电网可以通过价格手段引导高耗能企业的发用电决策,从而实现电网和企业的双赢。     

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.     

基于两阶段鲁棒优化的西南地区微电网经济调度

针对西南地区可再生能源储备丰富的特点,考虑微电网中可再生分布式能源出力和负荷的不确定性对微电网运行调度的影响,搭建了两阶段鲁棒优化经济调度模型,求解系统在极端运行场景下的经济性最优解。模型考虑系统功率平衡和输出功率约束、需求响应负荷约束以及微电网与配电网的交互约束,通过不确定性调节参数处理微电网中的不确定性,调节模型的保守度。随后通过Benders分解算法将模型分为主问题和子问题求解,并采用对偶理论对内层模型进行解耦。最终得出的结果验证了所搭建模型的有效性,为微电网接入西南电网后的调度策略提供参考。     

考虑需求响应及电能交互的多微电网优化调度

为了进一步提升多微电网系统的经济运行水平,首先分析了配电网侧微电网的具体结构,包括光伏、燃气轮机、需求响应负荷以及电储能单元,其中需求响应负荷包括可中断负荷、温控负荷;接着构建了考虑需求响应及电能交互的多微电网日前调度优化模型,以多微电网整体的用电成本最低为优化目标,各单元的运行约束与电能交互限制为约束条件;最后以三个微电网的微电网群为算例,验证所构建模型的有效性,其能够有效降低多微电网系统的运行成本。     

基于灰靶决策和多目标布谷鸟算法的微电网分布式电源鲁棒优化

风机、光伏等可再生能源出力和负荷需求的不确定性给微电网稳定运行带来挑战。首先,针对这一特性,构建约束条件的不确定集,综合考虑运行成本和环境成本,建立微电网多目标鲁棒调度模型,并引入鲁棒不确定预算调节不确定集合的保守度。其次,采用基于Pareto支配策略的改进的非线性多目标布谷鸟算法求出Pareto最优解集,并利用多目标灰靶决策从Pareto最优解集中选择出满意方案。最后,针对一个小型微电网系统建立优化模型并求解,对比分析仿真结果,验证了所提方法的可靠性和有效性。     

用户侧互动模式下发用电一体化调度计划

针对大规模风电反调峰特性和空调负荷等因素造成的系统负荷高峰谷差给电网安全、经济运行带来的挑战,在分析商业、工业负荷移峰潜力的基础上,设计了用户侧自愿申报用电意愿和移峰成本的新型用户侧互动模式。基于该互动模式,建立了能够充分反映用户意愿的用户侧互动负荷模型,并将其嵌入传统的安全约束机组组合模型中,提出了发用电一体化调度计划模型。实现了用户侧互动负荷作为可调度资源参与电网运行,减少了高成本机组启停,降低了系统运行成本。新英格兰39节点系统验证了所提出的模式和模型的有效性。     

高载能负荷企业参与受阻风电消纳决策方法

高载能负荷企业具备就地消纳受阻风电的良好条件,在其参与电网调节过程中,需向电网上报调节能力或意愿调节曲线,但目前尚缺乏供企业使用的决策方法。文中考虑企业参与电网调节后成本、销售额的变化,首先对高载能负荷企业参与调节的经济收益进行分析;其次,基于企业经济收益及社会责任,建立以高载能负荷企业收益及消纳受阻风电电量最大为目标的决策模型;然后,应用NSGA-Ⅱ算法对模型求取Pareto最优解,利用附加约束及满意度评价选取最优折衷解,并提出高载能负荷企业参与受阻风电消纳的决策方法;最后,通过算例分析验证了所提决策方法可为高载能负荷企业主动参与受阻风电消纳提供技术支持。     

基于禁忌搜索算法的微电网源/荷安全经济调度

合理求解微电源/荷协调调度方案是微电网安全经济运行的理论依据。在分析各分布式电源发电成本和可控负荷特性的基础上,建立两种时域运营成本最低的目标函数。以微电网有功功率平衡、分布式电源出力上下限和爬坡速率以及可控负荷的用电特性为约束,建立微电网源/荷协调安全经济调度数学模型。以优先利用可再生能源和调度成本最低为原则制定优化调度策略。利用禁忌搜索算法求解微电网源/荷调度模型得到微电网源/荷调度方案,并与应用单纯形法的全局最优解结果进行比较。算例分析表明禁忌搜索算法解得的调度方案接近于全局最优解,以日时域24 h为调度周期的调度方案与以单位时域1 h为调度周期的调度方案结果相近。     

微电网联网的购售电优化策略

介绍了微电网并网的运营策略,提出了微电网并网运行模式下的经济运行优化模型。模型中考虑了微电网的运行成本、环境成本、停电补偿成本以及与大电网之间的功率交换。通过粒子群算法,以典型日负荷曲线为例,得到了微电网并网运行时的各机组出力、微电网的售电收益、微电网的运行成本、峰值时的停电补偿费用以及和大电网之间的交换功率。仿真结果表明,微电网代理商可以根据自身的情况,灵活调节各机组出力以及通过与大电网之间的功率交换来获取最大的利益。     

基于鲁棒优化的含风电工业微电网经济调度模型

风电是广泛使用的清洁可再生新能源,将风电引入工业微电网中,对其节能减排有着重要意义。以含风电的工业微电网为研究对象,基于鲁棒优化方法,以发用电成本最低为目标,以生产计划与火电机组出力计划为决策量,建立了含风电工业微电网自发电经济调度双层模型,并利用Benders分解算法对其进行求解。文中还应用某工业微电网数值算例进行测试,结果表明模型能有效平抑负荷波动,降低微电网发用电成本;验证了该鲁棒优化模型在最差情况下优于确定性模型,并且可根据需求改变不确定代价权衡保守性与最优性。     

含可调节负荷的风光互补微电网随机调度市场风险管控方法

电力市场环境下,针对现有研究无法满足含可调节负荷风光互补微电网市场交易面临的风险管控需要,建立了含可调节负荷风光互补微电网随机调度市场风险管控方法。首先,剖析了含可调节负荷风光互补微电网参与市场运行机理及其面临的市场风险。其次,建立了微电网与大电网双向调节功率特性方程,及可调节负荷双向调节功率特性方程,再利用半绝对离差风险度量理念,建立了含可调节负荷双向调节功率特性的风光互补微电网市场风险评估指标。再次,在随机规划建模框架内,建立了含可调节负荷风光互补微电网随机调度市场风险管控模型。然后,结合模型特点提出了内嵌拉丁超立方抽样技术的快速非支配排序遗传算法(fast non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)求解建立的模型,并用综合评价法决策得到最优解。最后,算例验证了所提方法能够实现含可调节负荷风光互补微电网市场风险的有效管控。     

基于改进自适应遗传算法的微电网负荷优化分配

主要研究了微电网负荷优化分配的问题,即在满足微电网安全运行约束和负荷需求的条件下,优化微电源的出力,使微电网的发电总成本最小。分析建立了微电网负荷优化分配的数学模型,考虑了微电网运行约束条件、负荷需求,微电源的燃料消耗、维护成本与起动成本,以及动态的网络损耗量和购电、售电价格等。研究了微电网分别处于孤网运行与联网运行时的经济性。并运用基于实数编码的改进自适应遗传算法对其进行数值求解。最后,通过算例验证了所提出的方法的有效性。     

关于氢综合利用系统在西安地区宾馆类场景中的配置方法研究

氢综合利用技术可为电网的削峰填谷起到积极作用,有利于改善系统负荷日曲线。根据宾馆类用电特性,采用减小峰谷差率法和利用峰谷电价差法两种方法配置氢综合利用系统。从用户自身角度,利用峰谷电价差法配置氢综合利用系统经济性更优;从电网角度,采用减小峰谷差率法配置氢综合利用系统可增加全社会综合效益。从电网和用户均受益的角度出发,一是建议结合宾馆类场景的负荷特性,调节峰谷差电价;二是建议对氢综合利用系统进行技术创新,降低其成本,减小成本回收时间。     

基于模型预测控制的户用微电网在线能量管理方法

针对户用微电网中可再生能源出力和负荷需求的不确定性问题,对负荷需求响应特性、可再生能源出力特征、户用微电网能量控制系统的结构特征和运行机理等方面进行了研究,提出一种基于模型预测控制的在线能量管理方法。以用户最小用电成本作为优化目标,基于模型预测控制方法对户用微电网进行动态优化。同时根据用户的用电行为建立事件驱动机制,设置相应的触发条件,只有系统接收到触发信号时才进行在线决策优化。研究结果表明:所提的在线能量管理方法能够实时响应负荷需求,降低用电成本,提高微电网供需平衡能力,并且有效降低计算量。     

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。     

计及需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法

提出了一种考虑需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法。首先,为了改善用电结构,计及微电网的新能源消纳、用户购电成本和负荷的平稳性,建立了基于微电网中可控设备负荷转移的需求侧管理多目标优化模型;然后以微电网的经济性和环保性为优化目标,建立了包含风力和光伏发电的并网型微电网多目标优化调度模型;最后采用改进的多目标粒子群优化算法求解模型。算例结果表明,所提方法在提高新能源消纳、降低用户的购电成本并实现负荷削峰填谷的同时,能进一步降低经济和环境成本。     

基于需求响应的用户侧微电网多目标优化运行方法

需求响应使用户积极参与到电网的优化运行中,是实现用户侧微电网优化运行的重要手段。针对用户侧微电网,提出了基于价格激励与可控负荷的优化运行模型。模型中包括实时电价的分区策略与可控负荷的调控策略。将用户用电成本,空调与热水器温度与目标温度的差值最小化作为优化目标,将可延迟负荷的延迟时间,可计划负荷的工作状态作为决策变量。通过仿真计算与分析,验证了优化模型的可行性与有效性,为用户侧微电网的低成本运行提供了理论支持。     

含有电力弹簧的微电网能量优化模型

提出一种含有电力弹簧的微电网能量优化模型。考虑电力弹簧作为微电网负荷调节的一种媒介,根据非关键负荷特性建立智能负荷的调节模型。根据风电出力和多种负荷预测曲线,对该能量优化模型进行分析计算;定量分析电力弹簧在计及储能充放电成本、弃风成本、电力弹簧设备折旧成本和负荷调节补贴的微电网能量优化中的作用。算例和仿真结果验证了所提能量优化模型的正确性和有效性。     

基于时序特性的微电网安全运行域模型及影响机理分析

为确定不同时序下接入配电系统的微电网安全运行范围,并对不同微电网之间的运行交互影响进行分析,以含微电网的配电系统为研究对象,提出基于时序特性的微电网安全运行域(TSC-MGSOR)模型及其影响机理分析方法。对微电网外特性进行建模,以描述不同时刻下微电网的发用电状态;在充分考虑可再生能源发电时序特性对微电网外特性影响的基础上,提出TSC-MGSOR的概念及模型,并给出模型的求解算法;基于所提TSC-MGSOR模型,分析微电网的接入对一维/二维TSC-MGSOR的影响机理。基于改进的IEEE 33节点系统进行仿真验证,结果表明,所提TSC-MGSOR模型能精确描述不同时刻微电网的安全运行范围,所提一维/二维TSC-MGSOR影响机理分析方法能有效分析微电网不同接入模式对一维/二维TSC-MGSOR的影响。     

考虑联络线利用率与储能寿命特性的海岛微电网优化运行策略

并网型海岛微电网与主网通过联络线互联,如何合理利用储能系统和联络线是海岛微电网与主网优化互动的关键。本文提出一种综合考虑联络线资产利用率和储能寿命特性的海岛微电网优化运行策略,采用随机机会约束描述自然资源和负荷的不确定性,使用蓄电池吞吐量寿命模型描述充放电和荷电状态对蓄电池寿命的影响,在避免储能频繁充放电的情况下,提高联络线的输送电能,降低传输功率波动性,从而提高其资产利用率。为综合考虑储能寿命和联络线资产利用率指标,本文采用目标隶属度函数,利用最大化满意度指标法将多目标问题转化成单目标进行优化求解。最后基于南麂岛微电网进行算例分析,验证了所提方法的正确性与有效性。