柔性负荷聚合商参与电力系统的多时间尺度协同优化调度策略

随着电动汽车(EV)、分布式储能和温控负荷等柔性负荷接入新一代电力系统,为电网调度提出了新的挑战和机遇。基于多种柔性负荷的响应特性,计及风电和负荷预测不确定性所需的系统旋转备用,提出了一种柔性负荷聚合商参与电网调控的多时间尺度优化调度方法。首先,建立了不同柔性负荷模型,在日前阶段,考虑了EV优化充电和分布式储能电价差套利的柔性负荷聚合商运行约束,建立了以日前系统运行经济性最优为目标的调度模型;在日内阶段,考虑了系统旋转备用成本及温控负荷的约束,建立了日内调度模型。最后,以改进的8-bus电力系统算例分析,得出了柔性负荷聚合商参与电力系统的日前-日内协同调度运行计划及承担备用方案,验证了优化方法的有效性和可行性。     

参与需求侧响应的空调负荷群调节控制方法及优化调度策略

为了解决空调负荷参与电网需求侧管理时,负荷运行特性均按照定频空调处理,同时定频空调在温度调节时并未考虑相同的温度间隔不同的温度区间运行状态数变化的问题。本文提出了对空调负荷群进行分类研究的方法及其参与电网调节的优化调度策略。针对定频空调采用设定温度控制和直接启停控制相结合的策略,以有效地解决在温度调节过程中由于运行状态数变化所引起的负荷波动问题,对于变频空调根据其运行特性分别建立了稳态及动态负荷模型,以参与用户侧需求响应。基于定、变频空调的负荷模型,建立了空调负荷群优化调度模型并采用离散粒子群算法对其进行仿真分析。在参与调控的空调负荷一定时,分别对同一削减目标下不同的调控时长及同一调控时长下的不同削减量等5种调控策略进行仿真验证,结果表明：在同一削减目标下,调控标准偏差随着调控时段数的增加不断的增大;在同一调控时长下,调控标准偏差随着削减目标的增加同样不断的增大,但在以上两类情况下其调控的标准偏差与削减目标的比值均小于3%,同时得出在同一削减目标或调控时长下,空调负荷群最大可节约电能。因此,在一定的调节范围内,空调负荷作为需求侧资源可以有效拟合调控目标,进而负荷聚合商可利用空调负荷的调节能力制定合理的削减目标和削减时段,改善电网负荷的峰谷特性。     

需求响应下基于电动汽车负荷聚合商的充放电电价与时段研究

目前我国因风电与光伏发电产生的可再生能渗透率增高，导致灵活性资源匮乏问题日益突出，因风电和光伏等新能源发电的波动性和不确定性导致电网调峰及保供安全存在较大压力，同时电力市场机制没有完全建设起来，电价市场化机制不够成熟，需求侧响应资源没有被积极的调动。随着我国电动汽车保有量的不断增高，同时电动汽车的无序入网会造成“峰上加峰”的不良影响，因此可以合理安排电动汽车进行有序入网参与需求响应，文中首先介绍了电动汽车参与需求响应产生的积极影响；其次，探究了电动汽车参与需求相应的方式，并确定了以聚合商的方式参与需求响应；然后，设计了电动汽车聚合商的有序充放电策略，提出了电动汽车负荷聚合商参与需求响应的思路，构建了需求响应的交易机制；最后以电动汽车用户、电动汽车负荷聚合商平台与电网共同获益为目标，制定了电动汽车充放电的上下限，并运用数值模拟进行验证，结果表明，在电动汽车聚合商的模式下，通过充放电电价引导用户对充电时段的选择，可以实现三方获益的目标，并且对实现电网系统“削峰填谷”具有一定的效果。     

面向市场化的智能楼宇互动调控技术

中国电力市场的改革为需求侧资源参与市场提高经济效益提供了有利契机。提出一种面向市场化的智能楼宇互动调控技术。根据能量守恒原理,建立中央空调系统热力学模型,提出中央空调的潜力评估方法,为智能楼宇参与电力市场提供负荷削减量依据;建立电力公司—负荷聚合商—智能楼宇的调度框架,在电力公司层面,以第二日削减时段的总花费最小为目标函数,实现负荷削减量指标在各负荷聚合商之间的优化分配,在负荷聚合商层面,对中央空调实施轮控技术,优化中央空调的运行占空比,实现负荷聚合商的经济效益最大化。仿真结果表明:该方法具有良好的削峰效果。     

计及风电和需求响应的电网动态经济调度

随着电网中风电渗透率的不断提高,风电出力的随机性和波动性给电网的经济调度带来了很大的挑战.为了应对这一挑战,在需求侧引入两种可变负荷模型,利用价格变化来调节可转移负荷、可避免负荷的需求量及需求时刻,以达到削峰填谷的效果.并通过算例分析了该模型的有效性.     

考虑不同需求偏好的可控负荷需求响应菜单定价研究

随着智能电网技术的不断发展,需求侧大量的可控负荷资源主动参与电网调度成为可能,如何设计有效的价格机制来激励用户主动的需求响应成为目前值得研究的热点问题。然而,传统固定单一价格的定价模式已经很难满足不同用户深层次的差异化需求。提出一种可控负荷需求响应菜单定价方法,该方法以可控负荷用户的需求为导向,考虑不同用户的需求偏好特性并划分用户类型;以需求响应电价和负荷削减量为菜单选项,构建以系统供电总成本最小为目标函数的可控负荷需求响应菜单定价模型。算例分析表明,该定价方法能够对不同偏好的用户进行有效区隔,增加了用户对电价的自主选择性,提高了用户参与的积极性,实现了电力资源的优化配置。     

计及调度-用户两侧差异化需求的电动汽车可调度潜力评估

电网中渗透率日益提高的电动汽车蕴含着巨大的可调度潜力,对其进行准确的评估能够为电网调度机构制定调峰调频计划提供指导。鉴于此,该文引入恒流-恒压二阶段变功率模型以准确描述电动汽车充、放电过程,提出了计及调度-用户两侧差异化需求的可调度潜力评估方法,综合考虑调度的持续时间和用户出行的需求,计算电动汽车的最优充、放电调度阈值。然后构建配电网电动汽车可调度潜力评估模型,基于配电网电动汽车日常运行数据,评估得到同时满足调度机构和用户要求的规模化电动汽车可调度潜力。最后,通过仿真算例验证模型的有效性。     

基于需求响应的区域微电网优化调度

优化调度对于提高微电网中分布式电源的消纳和系统的经济运行水平具有重要意义,基于负荷的分类和差异化负荷的需求侧响应能力,提出一种计及负荷需求侧响应的微电网优化调度分析方法。首先,分析微电网中各种分布式电源和典型负荷的数学模型;然后,构建以用户售电收益、余电上网收益并计及运行维护成本、燃料成本和环境污染成本的综合净效益最大化作为目标函数,以功率平衡约束、储能电池充放电约束等为约束条件的微电网优化调度模型,并采用遗传算法进行求解。算例分析表明:在微电网调度中考虑需求侧响应可以减少用户用电成本,提高微电网整体效益,有效配合配电网达到削峰填谷的目的,减轻负荷高峰时段的供电压力。     

基于HSA的家庭能量管理系统优化调度研究

针对家庭能量管理系统的经济性与环保性,本文基于和声搜索算法,提出了一种家庭能量管理系统的优化调度方法。以减少用户的用电成本和碳排放量为目标,将家庭负荷分为可调度负荷、不可调度负荷和储能负荷等,根据光伏发电预测值、不可调度负荷预测值、室外温度采集值以及用户设置的舒适度条件,建立了家庭能量管理系统数学模型,并采用改进的和声搜索算法对模型进行优化求解,得到了各时段可调度负荷的工作状态以及蓄电池和电动汽车的充放电功率。仿真结果表明,该方案有效减少了用户的用电成本和碳排放量,实现了电网需求侧节能减排。该研究为智能电网环境下家庭能量管理系统的建设提供了一定的参考价值。     

考虑需求响应和边缘计算的配电网分布式优化调度

随着分布式电源、柔性负荷地大量接入,传统配电网中将存在电网公司、分布式电源所有者、柔性负荷等多个利益主体。针对配电网多利益主体协同优化问题,提出了考虑需求响应和边缘计算的配电网分布式优化调度方法。首先,提出虚拟区域分解方法对配电网不同利益主体进行划分,构建基于边缘计算的配电网分区分层优化框架。其次,分别建立配电网、分布式电源和柔性负荷的优化模型,提出以配电网能量管理系统为云计算节点、以智能配变终端为边缘计算节点的配电网分布式优化调度方法。然后,分别构建分布式电源、柔性负荷优化问题的KKT条件对原分层优化模型进行转化。最后,基于修改的IEEE33节点系统对所提分布式优化调度方法进行验证。结果表明,与集中式优化方法相比,所提分布式优化调度方法可以较好地实现配电网中不同主体之间的协同优化。     

计及储能调度因素的电力系统短期负荷预测模型

针对电力系统的常规负荷预测方法难以准确计及储能资源调度引起的预测误差,本文主要对实时电价下计及储能调度因素的电力系统短期负荷预测模型进行研究,提出考虑储能调度行为的短期负荷预测模型。根据智能网络下负荷聚合商机制的聚合原理,提出了一种基于电价合同的储能调度方式,并以此为依据,构建储能在电力系统中的实时调度模型,对储能用户的充放电行为及变化规律进行深入分析。在对预测模型进行改进时,充分考虑了储能调度对负荷曲线及预测结果产生的影响,并采用RBF-NN进行预测,最终形成实时电价下计及储能调度因素的RBF-NN电力系统短期负荷预测模型。仿真结果表明,改进后的短期负荷预测模型与常规负荷预测模型相比,能够更准确地计及储能资源调度引起的预测误差,这将有益于提升模型的预测精度,为电网调度工作及其改进提供新思路。     

考虑信息价值的需求侧用户响应潜力评估方法

需求响应的实施过程中,对用户响应潜力的事先评估,可有效提高聚合商任务分配准确程度。考虑各用户信息本身的准确度与传输过程中造成的误差,将信息价值纳入评估指标体系,提出一种考虑信息价值的需求侧用户响应潜力评估方法。首先,全面分析与用户响应潜力相关的因素,建立评估指标体系并计算权重,实现各个指标量化分析;然后,通过集对分析与可变模糊集相结合的方法计算潜力等级;利用聚合商评估结果,对用户负荷响应任务量进行分配;最后,对聚合商与用户之间的负荷分配进行仿真实验,实验结果表明:考虑信息价值的评估指标体系,能有效提升评估准确性及用户任务完成情况。     

电热水器与变频空调负荷群的联合调度控制

针对能源互联网中的需求侧响应要求,为使家庭负荷响应电力系统功率波动,提出一种基于电热水器与变频空调负荷群的联合调度控制策略。分析电热水器与变频空调作为备用的优势,并建立其响应聚合模型;结合负荷特点,在考虑变频空调负荷群多样性的基础上提出先调电热水器再调变频空调的联合控制策略;结合负荷调度曲线,设定调度死区,对所提调度控制策略进行仿真,验证了所提控制策略在功率调度中应用的有效性,并说明增加负荷数量可以显著提高负荷响应功率调节能力。     

计入需求响应项目的电力市场古诺竞争均衡分析

智能电网环境下,各类需求响应措施的引入对电力市场均衡结果以及市场参与者的报价策略产生重要影响.假设灵活用户可以通过需求响应聚合商直接参与批发市场竞争,建立了需求响应聚合商古诺竞争模式下的电力市场均衡模型.通过引入一个特殊约束条件,同时计入负荷转移资源与负荷削减资源.对于模型求解中出现的非线性互补问题,采用非线性互补方法...     

基于二进制粒子群算法的可中断负荷优化调度

可中断负荷是非常重要的需求侧资源.本文对于在保证系统安全的前提下进行可中断负荷的优化调度,基于二进制粒子群优化算法(BPSO)分时段优化调度特性不同的多个可中断负荷,以满足系统各时段削减容量的需求,同时满足可中断负荷的运行约束条件,并使供电公司支付的补偿费用最小以及执行中断的次数最少.使用加权的处理方法把可中断负荷优化...     

基于节电潜力分析的需求侧管理研究

开展用户的节电潜力分析,为用户提供节电策略,可以有效提高能源利用效率,改善电网运行水平,符合国家节能减排的宏观战略.在需求侧管理技术的基础上,开展了负荷分类技术研究,论述了k-means聚类算法,给出了算法的基本流程,分析了典型用户的负荷特性,并在此基础上给出了几种典型用户的节电方案.     

基于社区能源平台的电力负荷调度

针对当前社区负荷在夏季高峰时段偏高,峰谷差较大的问题,通过调用需求响应资源对社区负荷进行调控.主要研究社区能源平台中的可控电力负荷(居民、商业)调度策略,重点分析电动汽车和空调这两类负荷,在满足用户舒适度的前提下,构建用电成本最低与社区负荷峰谷差最小的多目标负荷优化调度模型.其中对居民变频空调和商业中央空调分别采取温控...     

基于EMA的电动汽车协同调度策略研究

针对大规模电动汽车接入电网无序充电的问题,本文以充电站收益和电动汽车用户收益最大为主要目标,以电动汽车充放电功率和电池电量不超过允许范围为约束条件,建立了电动汽车调度模型,采用演化膜优化算法对模型进行求解,同时以某市历史电网负荷参数为例进行分析。算例分析表明,通过充电站和电动汽车用户协同调度,电动汽车充放电可使充电站和电动汽车用户同时获取最大收益。若按算例中汽车日行驶规律计,使用电动汽车的用户每日可获益约29元,且电动汽车数量的增大有利于电网负荷峰谷差的减小。该研究对大规模电动汽车入网的协同调度策略具有一定参考价值。     

基于消费者心理的主动配电网供需互动优化调度

为应对可再生能源规模化并入电网给电力调度带来的挑战,在考虑主动配电网需求侧与供给侧可控资源协调调度的基础上,对影响主动配电网经济性和用户满意度的基于消费者心理的价格型需求响应进行了研究.鉴于模型高维高约束的特点,采用经典的基于分解的多目标进化(Multi-objective Evolutionary Algorithm...     

基于蚁群算法的云计算联盟资源调度

针对目前云计算联盟的架构和单云环境下资源调度的研究缺少对云计算联盟下的资源调度问题的研究情况,建立了由云用户、云服务供应商和云联盟协调器组成的云计算联盟资源调度模型,为达到云供应商利益最大化,设计了任务-虚拟机-数据中心的调度算法,利用蚁群算法进行模型求解,并通过Cloudsim仿真软件证实了该算法的合理性,验证了供应商资源的数据中心负载率在60％～80％之间时达到均衡,并可获得最大利益。