孤岛运行下含储能系统的微电网多代理博弈模型

储能系统(ESS)在微电网中的应用可以提高网络的供电可靠性和经济效益。在孤岛运行方式下,多个储能单元在微电网内的合理使用,能够优化微电网内的功率流动,从而实现微电网的经济性运行。文中基于多代理系统控制模型,研究了在孤岛运行方式下的含多储能单元的微电网内各分布式能源(DER)及负荷的动态博弈模型,考虑电量电价弹性产生的负荷需求响应,建立了基于风险成本的Agent电量投标模型和基于VRE强化学习算法的电价投标决策,最后在多代理仿真平台上加入以上模型和方法,通过对比分析验证了模型的有效性,同时实现了微电网和DER的经济性优化。     

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。     

基于主从博弈的多微电网系统经济优化方法

随着售电侧电力市场改革的深入,研究多微电网系统的经济优化问题具有重要意义。针对多微电网系统,提出了一种基于主从博弈的经济优化方法。该方法主要由日前优化阶段与实时优化阶段组成。在日前优化阶段,微电网运营商根据日前预测信息和电网电价信息,优化储能单元的日前调度计划;在实时优化阶段,系统运营商根据实时预测信息,通过构建主从博弈模型求解内部最优电价,鼓励微电网运营商参与多微电网系统的电能交易,提升微电网之间的能量共享水平。算例结果表明,本文所提的两阶段经济优化方法可以有效地提升微电网运营商与系统运营商的经济效益,同时降低了多微电网系统的净负荷峰均比。     

计及分布式储能的微电网群经济调度

为提高微电网群调度效率、减少微电网运行成本,首先构建了计及分布式储能的微电网群优化调度模型。该模型以包含风、光、储的3个子微网和网侧储能所构成的交流微电网作为调度对象。在满足功率平衡等约束条件下,对负荷侧储能充放电次数和单位时间内充放电功率进行限制;在考虑主网分时电价、系统发电成本,网侧储能放电成本条件下,采用遗传算法进行求解,得到计及分布式储能的微电网群经济调度方案,最终得到优化后的经济成本。算例计算结果表明,该运行调度模型可有效提高微电网群经济效益,从而验证了该模型的有效性。     

基于人工智能控制策略的微电网自动调度优化方案

随着智能电网技术的发展,微电网作为一种智能化的新型配电网,能够实现对分布式电源、储能装置、可控负荷的统一控制。微电网可以作为一个独立的系统运行,也可以接入配电网运行。微电网运行效益的最大化在于对其中分布式电源、储能装置、可控负荷的有效调度。本文针对微电网运行效益问题,提出基于人工智能控制策略的调度优化方案,搭建微电网自动调度优化模型,从经济性方面展开研究。将本文提出的微电网自动调度优化方案应用到含有分布式电源、储能装置、可控负荷的微电网调度控制中,经过仿真实例验证,通过对微电网中的各个组成单元的运行模式进行有效的调度,能够实现微电网经济和环保效益的最大化,该调度策略适宜大规模推广应用。     

考虑多源-荷-储协同优化的能源局域网系统能量管理研究

提出了一种兼顾源、荷、储及网内、网外全时段协同优化的建模与优化方法。考虑能源局域网网内、网外各可调度资源的实际运况及彼此之间的交互关系,根据可再生能源利用最大化和系统运行费用最小化原则构建了适用于分时电价和实时电价的网内/网外一体化能量管理与优化模型:在网内,引入需求响应机制和储能单元进行经济调度,以提高能源局域网网内各可调度资源间的自协调、自平衡能力;在网外,考虑网内自协调后仍存在供需失衡情况,对网外各可调度资源设置差异性交易电价和不同的使用权限并据此进行电量交易。最后,提出了3种不同的优化方案,并综合采用拉格朗日乘子法和协同演化算法对不同算例进行求解、分析,验证了本文所提方法的信度和效度。     

考虑微电网间能量互济的多微电网日前经济优化策略

当一定区域内大量微电网接入配电网时,微电网的调度高效性以及运行经济性将难以保证,为此提出基于实时电价的并网多微电网日前经济优化策略。首先以多微电网总运行成本最低为目标,通过协调多微电网内各微电网之间能量互济、微电网与配电网之间的能量交互以及微电网内部各分布式发电单元的出力分配,实现多微电网的经济优化;继而为求解该模型,提出基于非线性变异算子的改进Jaya算法以获得更高的求解精度以及抗早熟收敛能力。测试结果表明:该经济优化模型能切实降低多微电网的总运行成本,所提出的改进优化算法具有良好的求解性能。     

不同电价下含储能系统的微电网经济调度

为了验证不同电价下储能技术的削峰填谷及其在电力系统经济调度中的作用,对含有储能的微电网进行建模分析。建立了含有风机、光伏电池、热电联产系统、燃料电池、燃气锅炉及储能系统的并网型微电网结构,在充分考虑电力市场分时/实时电价的条件下,优化了计及设备维护成本、售热收益和微电网与大电网之间的电能交互成本等的经济模型,并采用混合杂草蝙蝠算法对所提模型进行了优化。以2种电价下不含储能系统的微电网经济调度模型作为对照,通过具体的微电网实例优化了冬季典型日负荷下各微电源的最优机组出力和最佳运行成本。仿真结果验证了所提算法和模型的有效性：储能能够在电价引导下对网内电负荷削峰填谷并降低微电网运行成本;同时,不同电价政策对微电网总运行成本及储能作用的发挥影响不同。     

考虑源荷交互的独立微电网分层优化调度

提出了一种分层调度模型，上层模型中采用移动边界法对负荷进行不同时段的划分，建立了需求响应模型，以光伏、风电发电与负荷用电的不平衡量最小为目标，对独立微电网不同时段的电价进行求解；在优化的分时电价及负荷的基础上，下层模型中以微电网调度成本最小为目标，建立了负荷、分布式电源与负荷不平衡量最优调度补偿的经济模型，使得微电网的经济性最优。上、下层模型均采用粒子群算法进行求解。对某地区的独立微电网进行仿真，验证了模型的合理性。     

基于排序交叉优化算法的智能微电网调度研究

分布式可再生能源具有出力不稳定等问题,导致智能微电网的经济效益与环保效益较差,为此研究基于排 序交叉优化算法的智能微电网调度.根据分布式电源与储能装置的运行特性建立其数学模型,为智能微电网多目标调 度提供理论基础,以智能微电网运行成本和排污、治污花费最小为目标,构建多目标调度模型,基于排序交叉优化算 法求解模型,实现各机组出力的优化调度.以某地冬季典型日为例,获取智能微电网负荷数据展开算例分析,结果显 示采用所设计方法调度后微电网的运行与排污、治污总成本节约了46.25％,说明该调度方法具有经济与环保效益优 化的效果.     

考虑阶梯碳交易和需求响应的含氢储能的并网型微电网优化配置

针对低碳背景下并网型微电网的优化配置问题,提出了一种考虑阶梯碳交易和需求响应的含氢储能的并网型微电网优化配置方法。通过在规划模型中引入阶梯碳交易机制,降低微电网的碳排放;以可再生能源发电功率与负荷功率的差值绝对值之和最小为目标,利用负荷需求响应引导用户改变用能策略,促进可再生能源消纳,减少储能配置容量,进一步降低微电网的碳排放和经济成本;建立包含风力发电机、光伏阵列、柴油发电机、电解槽、储氢罐、燃料电池的并网型微电网的双层优化配置模型,上层模型以微电网等年值综合成本最小为优化目标,下层模型以微电网年运行成本和年碳交易成本之和最小为优化目标;采用遗传算法与混合整数线性规划相结合的方法对双层优化配置模型进行求解。算例结果验证了所建模型的合理性和有效性,能够为含氢储能的并网型微电网的容量配置提供参考。     

储能电站在多站融合场景下的运行策略优化

为降低多站融合的运行费用,提升多站融合的经济性,充分发挥储能电站的价值,保证储能电站经济运行,构建储能电站的寿命模型、边缘数据中心和充电站的负荷模型、电储能交易模型,采用双层优化方法,通过粒子群优化算法,提出储能电站在多站融合中发挥多重功能的复杂场景下优化运行策略。结果表明：在电价相同的连续时段组内,储能电站以相同的倍率充放电为最佳运行策略;在不同电价的时段组间,储能电站的最佳运行策略由分时电价、电池寿命特性和多站负荷特性共同决定。通过算例验证了目前常见的运行策略并非最佳。     

基于区块链技术的微网自适应定价策略及经济调度方法

单个微网应对各类分布式电源出力不确定性的能力有限,区域内多微网进行功率交互是提高可再生能源就地消纳率的有效手段。然而传统集中式交易平台存在平台运维成本高、资金结转不及时、交易信息不透明等问题。在此情况下,以区块链的分布式数据存储和点对点交易技术为基础,设计了多微网电能交易智能合约辅助微网决策。在多微网交易市场能量协调体系下,微网首先采用可调鲁棒优化制定考虑可再生能源出力不确定性的调度方案;其次调用多微网交易市场判定智能合约判定市场交易模式;然后基于智能电表完成自适应定价并调用分布式交易智能合约完成交易匹配;最后把交易匹配结果作为单微网可调鲁棒优化的输入循环探索可行解。最终选出了经济性较好的解作为微网在最恶劣分布式电源出力场景下的微网日前经济调度方案。通过算例验证了所提区块链辅助决策下微网日前鲁棒经济调度方法的有效性。     

Improved Interval Optimization Method Based on Differential Evolution for Microgrid Economic Dispatch

This article proposes an improved interval optimization method based on differential evolution for dynamic economic dispatch of a microgrid. First, the dynamic economic dispatch model applied is a microgrid model considering various distributed generations, energy storage systems, the transaction between the microgrid and power grid, as well as multiple kinds of loads. Both economic and environmental costs are taken into account. Second, an improved interval optimization method based on differential evolution is proposed to solve this non-linear optimization model. The proposed method is improved in the aspects of the branch-and-bound strategy, acceleration tool, and interval estimation method. Finally, a practical dynamic economic dispatch case of a microgrid considering the valve-point effect is studied. A comparison among the proposed method, traditional interval method, differential evolution method, and interior point method is given to verify the efficiency and practicality of the improved interval optimization method.     

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。     

考虑阶梯式碳交易机制的微电网两阶段鲁棒优化调度

为减少微电网系统运行的碳排放量,同时考虑可再生能源出力不确定性对系统调度结果的影响,提出了一种基于鲁棒优化的微电网低碳经济调度模型。首先,利用两阶段鲁棒优化方法消除可再生能源出力不确定性对系统调度结果的影响。其次,将阶梯式碳交易机制引入系统的运行调度阶段,以减少微电网系统的碳排放量。然后,建立了包含风电、光伏机组、微型燃气轮机、燃料电池及储能设备的微电网低碳经济调度模型,以各设备运维成本、系统购能成本和碳交易成本之和最小为优化目标,采用C&CG算法对所提调度模型进行求解。最后通过算例对所提优化调度模型进行验证。结果表明：两阶段鲁棒优化方法能够有效提高系统抵御风险的能力、引入阶梯式碳交易机制则可有效减少微电网运行的碳排放量。     

基于人工蜂群算法的微电网环保经济调度

为解决含多种分布式能源的微电网负荷优化分配问题,建立了以系统总成本最小为目标函数,以系统安全运行为约束条件的微电网环保经济调度模型。将人工蜂群算法应用到模型求解中,通过14节点系统验证该模型和方法的有效性。算例结果分析表明,通过合理安排微电网内部"可控"分布式电源(DG)的出力和分布式储能(DS)的充放电功率,实现了负荷转移,有效降低了微电网系统总成本。     

基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置

为了充分发挥价格杠杆在微电网储能配置中的作用,提升多微电网储能充放电的协调性,提出一种基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置方法。配电网作为博弈主体,考虑价格杠杆对微电网储能充放电行为的影响,以配电网运行成本最低为目标对电价进行调整,下发给博弈从体。多微电网为博弈从体,考虑运行策略对容量规划的影响,以各微电网年化总成本最低为目标,建立微电网储能容量双层优化配置模型,确定对应电价下微电网的最优储能容量及运行策略。IEEE33节点系统算例分析表明,通过价格杠杆对微电网的储能容量进行优化配置后,既提高了微电网自身的收益,又减小了配电网的运行成本。