基于理想向量空间投影理论的微网规划方案经济性综合评价

为了对微网规划方案的经济性进行科学评价,提出了基于理想向量空间投影理论的微网经济性综合评估数学模型。构建了适应微网规划特点的综合评价指标体系,包括初始投资成本、运行维护成本、节能效益、环保效益、可靠性效益、政府补贴效益、降损效益、延缓电网投资效益等。在此基础上,融合理想向量空间模型和灰色矢量投影原理,实现微网规划方案优选排序。通过对一个实际的微网示范工程进行计算分析,验证了该模型的有效性和优越性,结果表明,该模型可以全面考虑影响微网规划特征的要素,量化分析微网规划方案的优劣,引导微网规划的投资方向。     

计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置

储能容量的优化配置是提升多能源微网系统经济性和安全性的重要手段.针对容量配置问题,提出了一种以储能投资置换成本和运行成本等年值最低为目标函数、计及电池寿命损耗的多能源微网储能容量双层优化配置模型,其上层模型对储能容量进行优化,下层模型对系统运行策略进行优化.可在规划阶段详细考虑含储能多能源微网的经济优化运行,并构建了电池寿命损耗模型,对运行中的电池寿命损耗进行了量化评估.算例结果验证了所提储能配置方法对电池使用寿命和多能源微网经济性的提升效果.     

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.     

基于改进人工鱼群算法的冷热电联产微网经济优化运行

考虑各种分布式电源的发电成本、环境成本和微网设备维护成本,在满足微网运行约束条件的基础上,优化微网内不同分布式电源和储能系统的功率输出,使系统的总运行成本最小。采用冷热电联产(Combined cooling heating and power,CCHP)的微网,可以有效提高微网中分布式电源的效率,从而提高其经济性。最后采用改进人工鱼群算法(AFSA),通过Matlab数值计算工具,验证一个含冷热电联产的微网系统模型的经济性。     

计及碳排放权交易的微网孤岛运行经济负荷分配

微网孤岛运行为微网提供了更高的供电可靠性和灵活性。碳排放权交易将逐步在中国实施。其有利于提高微网经济性。为了研究碳排放权交易对其影响程度,构建微电源、储能装置及数学模型,建立了微网孤岛运行优化模型,以经济成本最低为目标,运用自适应全局人工鱼群算法,求解微网电能调度方案,并分析其经济性,结果表明,碳排放权交易能显著提高微网经济性。     

基于机会约束的多微网合作调度模型

考虑微网运行过程中风电和光伏输出功率的不确定性以及经济成本、环境成本等运行指标，本文首先建立基于机会约束规划的微网非合作调度模型。在此基础上，提出了以微网联盟总成本最小为目标的多微网合作调度模型。然后，给出了结合蒙特卡罗模拟的遗传算法对模型进行求解，并用Shapley值法对合作收益进行分配。最后通过算例分析了不同置信水平时微网非合作调度方式以及合作调度方式下各微网调度结果。结果表明:与非合作调度方式相比，合作调度方式下各微网成本均有所降低，并且在两种调度方式下，微网的运行成本均会随着置信水平的降低而降低，从而验证了所提出的合作模型的经济性。     

风/光/储微网规划经济性影响因素分析

风/光/储微网是实现分布式能源优势互补、高效利用的有效形式。然而,影响其经济性的因素众多、影响程度各异。对风/光/储微网内经济性影响因素的关键程度进行了量化分析。基于对微网运行方式的分析,建立了微网规划经济性模型。该模型以年净收益最优为目标,考虑了微网中微源特性、与上级电网间功率平衡和供电可靠性等约束,并建立了经济运行评价指标。在此基础上,通过计算影响因子来量化规划层面和运行层面各影响因素的关键程度。以云南某地实际微网为算例,分析结果表明,合理配置储能可提升微网规划经济性;风/光/储微网经济性的关键影响因素在规划层面包括储能等效循环次数、风光发电单元装机成本和贴现率等因素,在运行层面包括风光发电单元售电电量和售电单价以及单位环境收益等因素。     

微网高渗透率接入后的综合经济效益评估与分析

微网是智能电网的重要组成部分。微电源装机成本偏高,微网技术还不成熟,发展微网的机遇与风险并存。提出了定量评估高渗透率下微网的综合经济效益的新方法。建立了高渗透率下微网的成本与收益的计算模型。将该方法结合我国某地区接入高渗透率的微网为例,评估了典型情况下我国城市高渗透率接入微网的综合经济效益。通过分析影响高渗透率微网经济性的因素,提出了提高微网经济性的措施。结果表明,微网的高渗透率接入将带来可观的经济效益。     

基于改进粒子群算法对混合微网电源容量的优化

通过在全寿命周期成本经济性模型引入微源选择的影响因素,并改进了结合模拟退火算法的粒子群算法,对多电源混合微网各微源容量进行最优配置.仿真计算结果表明,本文提出的经济性等值模型很好地实现了微电源的优化配置,改进的模拟退火-粒子群算法有较好的收敛率.     

含电动汽车的交直流混合微网优化调度

为减少电动汽车充电对电网的影响和提高新能源的消纳率,将电动汽车纳入交直流混合微网,根据电动汽车时空特性,建立其无序充电模型。基于分时电价机制,建立了电动私家车不同响应度和电动出租车充电站不同响应模式下的有序充电模型,结合充电方式和交直流混合微网结构特性建立了以日前发电成本最小为目标的微网优化运行模型,通过算例对比了电动汽车无序充电和有序充电对微网调度经济性的影响,证明了有序充电的经济性。算例比较了直流侧同一分时电价响应模式下不同响应度情况对调度目标的影响,以及同一响应度下不同响应模式的结果。通过结果对比,验证了所提出模型的经济性和有效性。     

考虑不确定性价格型需求响应的多源微网运行优化

为提高微网供需两侧的经济运行水平,分析价格弹性系数不确定性给微网需求侧和供应侧带来的成本影响,在微网需求侧,建立了考虑价格弹性系数不确定性的需求响应成本效益模型;然后在微网供应侧,以经济运行成本和环境成本为优化目标,结合微网实际运行约束,建立了考虑不确定性价格需求响应的微网经济运行优化模型,提出一种新的差分粒子群混合算法作为优化模型的求解方法。采用基准函数作优化对比测试,验证了改进算法的有效性和可靠性。通过仿真实验结果得出:考虑价格弹性不确定性因素,会增加微网需求响应成本,同时,加入不确定性因素后微网供应侧运行效益有所降低。     

基于平准化电力成本分析的微电网电源优化配置

平准化电力成本是用于评价各种发电技术的主要经济性指标。将平准化电力成本引入微电网的电源优化配置问题中,提出了适用于独立微电网电源的平准化电力成本评价方法,建立了以平准化电力成本最小为目标的独立微电网电源优化配置模型。采用蒙特卡罗方法对微电源出力和系统可靠性进行仿真;采用遗传算法对模型进行求解;算例结果验证了模型的有效性,并评估了初始投资费用、燃料费用以及可靠性对优化配置结果的影响。所建立的模型能够精确评估微电网各电源联合发电的单位成本,合理配置各电源的装机容量,为微电网电源规划提供了一种新方法。     

基于阶梯峰谷电价的微网柴油机组节能减排效益分析

提出了2种微网柴油机组的管理方式,综合考虑阶梯峰谷电价、不同类型负荷和分布式电源的时序特性、柴油机组运行特性,建立了用于微网柴油机组调度的优化模型。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。结果表明,柴油机组采用重要负荷缺额供电管理方式最优,可以为实际微网系统柴油机组建设容量及其管理方式提供参考。     

计及可入网电动汽车的微电网电源优化配置

计及可入网电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)、微电网中多种分布式电源(distributed generation,DG)输出功率的不确定性,综合考虑了DG投资、运维等成本,以及微电网带来的节能、降损、减少用户停电损失收益等因素,进行微电网电源的优化配置。PEV接入微电网后,可以根据微电网的实际运行情况作为储能装置补充原有储能元件,从而减少储能元件容量,提高微电网的经济性。从PEV参与微电网运行调度出发,建立计及PEV的微电网电源优化配置模型。算例结果表明,该模型最优解可以确保投资的最佳经济性,获得较大社会经济收益,为含PEV的微电网电源优化配置提供理论依据。     

考虑可中断负荷的微网能量优化

建立能量模型协调优化微网可靠性与经济性对系统经济效益的提高至关重要.考虑在并网模式和孤岛模式下都将可中断负荷纳入微网能量管理,优化各分布式电源DG(distributed generation)出力,并网时还包括微网与主网交换功率,使微网投资运行费用和补偿停电损失费用之和最小.该模型不但考虑了微型燃气轮机热(冷)电联供的发电特性,而且将热(冷)能供给优化转化为电能供给优化统一求解,回避冷热价格对模型求解影响,简化微网综合供能模型.以一个微网系统算例验证了模型和算法的有效性,计算结果表明该方法不但能确保微网负荷的可靠、经济供电,也有利于主网整体经济供电能力的提高.     

计及储能损耗和换流成本的交直流混合微网区域协调调度

根据并网型交直流混合微网的结构及运行要求提出4层运行方式。为了反映储能损耗的非线性特性,提出一种储能损耗成本积分计算模型,并以设备维护成本、储能及换流损耗成本和购售电费构成的日运行费用最小为目标,建立了交直流混合微网经济优化模型。实际算例分析表明经济参数之间的耦合关系决定交直流微网的运行方式,分析结果验证了所提并网型交直流混合微网运行方式、经济优化模型及储能损耗积分模型的合理性。     

基于两阶段线性模型的微电网实时优化调度方法

微电网实时优化调度作为保证微电网安全高效运行的关键技术,工程中要求可以快速可靠地取得最优解。针对这一问题,详细分析了微电网实时调度各状态空间下应采取的控制策略;提出了遵循储能SOC日前计划的“等效供电成本最小”和实际供电成本最小的两阶段线性模型;并建立了储能系统充放电引导系数模型,以控制储能系统的充放电量;最后,通过对微电网各实时状态进行优化调度仿真和有/无储能SOC日前计划情况下的实时调度仿真实验,验证了该方法能够尽量遵循储能日前SOC计划,给出满足各状态下实时调度策略的优化调度方案,并能有效降低微电网供电总成本。     

基于系统辨识建模的微网二次电压频率控制器参数设计方法

在采用由下垂或者虚拟同步机控制的逆变器构建的微网系统中,二次电压频率调节器参数优化是提高微网电压频率性能的关键。进行电压频率参数优化分析的前提是获取微网电压频率响应模型,但是由于微网系统结构复杂多样,系统内微源和负荷种类繁多,以及商业化电源广泛使用造成的电源模型难以获得等原因,给微网机理建模带来了很多困难。为解决上述问题,通过建立微网系统公共连接点电压频率响应模型结构,利用在微网中采样的运行数据以及系统辨识方法对模型中传递函数进行辨识,并利用辨识得到的模型对微网系统二次电压频率控制器进行参数优化。所提方法不仅可以在微网内部结构以及电源模型未知的情况下对微网进行建模,而且所建模型阶次低,便于调节器参数设计使用。最后,在微网实验平台上对所提方法的有效性进行了实验验证。     

可靠性与经济性相协调的微电网能量优化

提出一种可靠性与经济性相协调的微电网能量优化方法,权衡停电损失和投资运行费用,得到微电网等年值费用最小时各类微电源的最佳运行容量和供电策略。考虑微电源出力特性、负荷随机需求、微电网与主网交换功率以及可靠性模型,基于序贯蒙特卡洛模拟法统计微电网停电损失;计及微电源运行工况和微电网运行年限,基于全生命周期计算微电网投资运行费用。算例针对自治模式下的微电网系统进行优化,分析结果表明,所述方法可为微电源优化配置提供建议,实现微电源动态经济运行,降低系统总费用。     

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。