面向用电负荷精细化调控的需求侧管理平台设计

随着国家能源互联网战略的深入实施,电力需求侧管理被赋予了绿色用电、智能用电等新内涵,研究热度持续不减.首先分析了需求侧管理平台的业务需求;其次,从总体架构、业务架构、应用架构、技术架构4个方面设计了平台架构;然后,分析了支撑平台建设的关键技术及其应用方法;最后,对平台在国网河北省电力有限公司的上线运行效果进行了分析.提出的需求侧管理平台可以有效地缓解区域性电力供需不平衡矛盾,削峰填谷效果显著.     

时空尺度精细化对可中断负荷优化调度方案的影响研究

需求响应是中国现阶段缓解电力供应紧张局面的有效手段。在分析现有的大工业负荷参与的可中断负荷调度优化模型的基础上,通过算例揭示了现有调度方案可能存在的容量富余问题,研究了可中断负荷容量精细化和中断持续时间精细化对可中断负荷调度方案的影响,讨论了时空尺度精细化实施的可行性,提出一种精细的大工业负荷参与可中断负荷调度的优化模型。算例结果表明,精细化模型能充分利用大用户负荷在时空尺度上的特性,在保证用电高峰期削减负荷需求得到满足的同时,解决了现有调度方案可能存在的容量富余问题,优化了调度结果,降低了中断补偿成本,提高了用户满意度。     

基于DLC的空调负荷双层优化调度和控制策略

空调负荷占电力终端设备的比重逐年增长,已成为峰荷最重要的组成部分,加深了中国高峰时段的供需矛盾,导致峰谷差进一步拉大。但同时空调负荷具有一定热存储能力,具备巨大的负荷调节潜力,可以通过需求响应纳入到电力系统调度中。为此,提出了基于直接负荷控制的空调负荷双层优化调度和控制模型。在宏观层模型中,根据负荷聚合商在各时段的空调负荷出力和报价,优化调度计划,最小化电力公司负荷调度成本;在微观层模型中,通过优化其管辖范围内空调负荷的控制策略,使得实际的空调负荷出力与调度计划尽可能保持一致并最大化其利益。通过算例分析说明了所提出模型的应用方法。     

基于弹性温度可调裕度的中央空调集群需求响应双层优化

不同于小容量温控负荷,中央空调具有良好的削峰填谷和需求响应潜力。提出了一种基于弹性温度可调裕度的中央空调控制策略,针对负载率型中央空调终端用户的差异性,结合用户的主观及客观情况,综合考虑用户响应意愿对中央空调负荷群体进行调控,并基于该控制策略,从负荷聚合商角度,构建一种新型双层优化控制模型,满足空调负荷响应出力与目标一致的前提下,通过综合考虑用户的响应意愿,实现聚合商的利润最大化。算例分析结果表明,所提策略研究合理有效,为空调负荷参与电网辅助服务提供相关理论与实施方法。     

集群空调负荷双层动态优化调度决策方法

为了解决常规空调调度中切除负荷带来的电网运行稳定问题,在集群空调的调度中考虑空间上的优化组合,提出一种考虑网损和调度偏差最小的自上而下双层优化动态调度决策方法。在空调的聚类建模中,研究空调参数和运行状态的差异性,分析并验证聚类中的误差约束值和分组数对调度准确性的影响;在双层优化调度中,通过最优潮流计算合理地分配空间上调度的容量,有效减小网损与电压越限的可能性;结合动态调度,提高调度的准确性,保证用户的舒适性。IEEE 33节点配电网算例结果验证了所提算法的可行性和准确性。     

考虑负荷裕度的区域综合能源系统储能双层优化配置

综合能源系统通过多能互补与相关市场机制提升了能源利用效率的同时也引入了更多的风险因素,合理的负荷裕度是综合能源系统安全经济运行的重要保障。基于储能对综合能源系统负荷裕度的有利作用,建立了考虑负荷裕度的综合能源系统储能双层优化配置模型。其中下层模型利用储能对综合能源系统负荷裕度均衡度进行优化,而上层模型则结合负荷裕度进行储能容量优化配置,实现了社会综合成本最小化。最后,结合实际算例验证了所提优化方案的有效性。结果表明双层优化模型在实现储能容量优化配置的同时,也优化了其充、放能计划,最终实现了综合能源系统中负荷裕度的有效均衡,提高了综合能源系统应对负荷波动的能力和运行的经济性。     

基于数据驱动的配电网光伏双层优化调控策略

高渗透分布式电源接入后,对配电网电压和网损的优化提出了更高的要求。而传统的集中式控制缺少大量的量测设备和通信设备,导致数据采集不完整,优化模型不精确,难以满足大规模光伏并网的运行要求。所以文章构建了一种双层优化模型来改善传统集中式控制的不足;在概率优化的电气距离矩阵的基础上,使用蚁群聚类进行有效分区和主导节点选择,以此分区将传统的配电网二级控制引入第1层模型,然后利用基于粒子群算法优化极限学习机(particle swarm optimization extreme learning machine,PSO-ELM)神经网络挖掘并拟合配电网参数数据之间的函数关系,对第1层控制模型进行反复迭代修正。最后,在IEEE-33节点上进行仿真计算,验证了该模型对于配电网电压和光伏出力调控的有效性。     

不确定性无功优化问题的双层规划解法

电网的无功优化问题中有许多不确定的因素,采用常规的单层优化模型和算法,难以获得满意、实用的无功优化方案。本文在双层规划的理论基础上,提出了一种计及负荷不确定性因素影响的无功优化双层规划模型;并构造了求解该模型的可行算法,即运用库恩塔克条件将双层规划转化为一个单层规划,再根据非线性内点法进行求解。对Ward＆Hale6和IEEE30节点系统进行的仿真计算表明所建立的模型及其算法有效可行。     

基于混沌蚁群算法的负荷模型参数辨识

为了解决负荷模型参数辨识结果平稳性这一困扰模型应用的难题,提出了一种适用于负荷模型参数辨识的混沌蚁群混合算法.该算法针对蚁群算法容易陷入局部最优的缺点和混沌算法遍历性和随机性的优点,把混沌算法引入到了蚁群算法中,在蚁群算法求解的基础上,利用混沌算法对解的邻域进行了混沌优化,有效避免了蚁群算法的局部收敛问题.基于实测数据...     

基于改进DDPG的中央空调负荷预测方法研究

为降低因节假日引起的建筑内部得热对大型中央空调系统负荷预测精度的负面影响,以上海世博园区某办公建筑群作为研究区域,引入新的日期特征DPH,在现有深度确定性策略梯度网络结构的基础上,利用长短期记忆神经网络替换深度确定性策略梯度的全连接神经网络,提出基于循环确定性策略梯度的大型中央空调系统冷负荷预测方法。研究结果表明,考虑DPH日期特征的改进算法预测模型能够捕捉因节假日引起的负荷变化趋势,有效提高预测准确性,预测精度达0.951,误差值为7.08%。     

Lonworks技术与模糊PID控制相结合应用于中央空调系统的研究

利用Lonworks技术与模糊PID控制的优点, 将它们相结合应用于中央空调系统, 研究发现运用此方法设计出的系统超调小、调节迅速、上升时间短,具有良好的鲁棒性。另外,由于采用了Lonworks总线使得智能节点可自由通信、安装调试方便且能对温、湿度进行实时监控。通过此设计将使中央空调控制系统的整体性能大为提高。     

建筑中央空调负荷管理系统性解决方案及应用

结合建筑中央空调系统用能现状,从机组、冷冻站、新风机组、组合空调等方面的节能控制,描述中央空调负荷管理系统性解决方案及典型项目案例应用效果,从而实现降低电力负荷并实现动态需求侧响应调峰。     

中央空调负荷直接控制策略及其可调度潜力评估

如何挖掘和评估电力系统负荷的可调度潜力是当前国内外关注的热点。选择城市负荷中比重较大的空调负荷进行研究。在用户室内温度模型的基础上,研究了空调周期性间断运行的特性;建立了考虑类周期性温度变化、中央空调用户的舒适度需求以及响应电网调度需求等多种核心影响因素的优化模型,提出了分时段的直接负荷控制策略;从削峰填谷、负荷管理、节电潜力3个层面归纳得出了一种适用于所提模型的负荷可调度潜力评估方法;构建算例对空调负荷实施优化控制、应用可调度潜力评估方法,验证所提策略与方法的有效性和可行性。     

大规模分散式充电桩参与电网负荷优化技术研究

电动汽车（electric vehicles, EV）发展迅速,分散式充电桩参与电网调控蕴含巨大潜力。对比负荷运行典型评估指标,将负荷波动率作为优化目标,重点构建了分散式充电桩参与电网负荷优化的多目标优化模型,提取负荷波动率的关键特征,建立表征负荷波动率的优化目标函数;引入电力奖励积分解决电价不灵活的问题,构建用户成本优化目标函数;以南京市区某配网馈线的典型夏季负荷为例,利用MATLAB工具对2 000辆可参与日调峰汽车、500辆可参与夜填谷汽车的负荷优化进行仿真分析,结果显示电网负荷波动率明显下降,用户成本大大降低。     

基于负荷曲线修复的夏季空调负荷计算

夏季空调负荷的估算能为制定高峰时段的负荷调控政策和措施提供科学依据。提出了基于峰谷差率的负荷曲线修复方法和基于指定日的集中空调负荷估算方法．并根据浙江省2002～2004年的96点负荷数据．估算了浙江省2004年的夏季最大空调负荷和集中空调负荷。调研分析结果证明了所提出方法的可行性和有效性。     

面向规模化空调负荷的聚合调控过程研究

近年来,我国电力需求持续增长。为进一步深化电力负荷管理,切实做好迎峰度夏（冬）能源电力保供工作,对深挖空调负荷的调控潜力、完善空调负荷聚合调控机制提出了更高的要求。首先,从物理建模、数据建模两个角度综述空调负荷预测模型和聚合模型,分析不同模型的适用性,并提出适合面向大规模空调负荷的多级聚合模型。然后,围绕调控模型和调控策略讨论现有优化调控进展。最后,结合国内发展现状从算法融合、双碳战略要求、负荷聚合系统高效运行等方面提出发展建议。     

中央空调系统冷水机组优化控制策略研究

空调负荷已经成为我国夏季用电的主要负荷之一,而冷水机组是中央空调系统中消耗功率最大的部分。对于多台机组联合运行的系统,每台冷水机组常在部分负荷下运行。基于用户侧需求响应情况,采用多项式回归的方法建立了COP-PLR 4次多项式回归模型。以使冷水机组运行能耗最小建立目标函数,研究了改进混合遗传算法优化冷水机组PLR的控制策略,通过优化各台冷水机组的PLR以提高机组系统的整体COP。与原有控制方法对比,该典型日能耗减少了702 kW,节能率为8.48%,验证了该优化方法的可行性。     

面向冲击负荷的新型电能表关键技术研究

非线性冲击负荷会对计量点的电流、电压及频率产生较大影响,会引起较严重的电能计量误差。在分析非线性冲击负荷对计量误差影响的基础上,建立了冲击负荷模型,给出较为精确的冲击负荷仿真方法,据此给出了新型冲击负荷电能表的设计方案和设计原理,设计了电压、电流高速AD采样电路,给出了零磁通电流互感器设计方法,提出了一种冲击负荷计量方法及算法思路,给出了基于IIR低通滤波器的冲击负荷滤波算法及具体参数,设计出新型冲击负荷电能表。在冲击负荷模型的基础上,设计了冲击负荷典型实验环境,分别在暂态冲击负荷、短时冲击负荷、长时冲击负荷等条件下对待测冲击负荷电能表进行实验,实验结果表明,所设计的新型冲击负荷电能表能准确计量冲击负荷电能。     

基于改进GA-PSO混合算法的变电站选址优化

针对具有大规模、多约束、非线性特点的变电站选址优化问题,提出了一种可以适应实际地理状态具有寻优机制且兼顾速度的算法。该算法结合遗传算法与粒子群算法(GA-PSO),采用实数编码策略、精英保留策略,以变电站规划年最小费用为适应度,实现空间解在空间范围内的自适应搜索,有效避免局部最优解和早熟问题。其收敛速度比遗传算法(GA)快,求解精度比PSO和GA都要高。并利用基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的评价函数对结果进行评价和局部修正,使其结果更贴近实际情况。算例结果表明,该算法具有较好的寻优能力和收敛特性,无需进行编码换算,操作简单且运行速度快,能更好地满足配电网大规模变电站规划的需求。