基于微电网的电网需求响应研究

针对大量间歇性分布式电源接入微电网带来的冲击,提出了需求响应定义新延伸,将频率控制纳入需求响应的范畴。同时提出了将需求响应分为用户需求响应和电网需求响应的模式,分析了电网需求响应对平抑间歇性电源的冲击,提高微电网稳定性的显著作用。分析了将电动汽车充电站作为需求响应的主要可控负荷比作为分布式电源看待更具现实可行性。提出了将电动汽车充电站作为电网需求响应对象的更加经济的运行控制策略,并在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了该微电网模型。通过算例仿真对比,验证了在微网孤岛运行时该控制策略出色的调频性能以及面对大波动下微网表现出的良好稳定性。     

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。     

基于多代理系统的微电网竞价优化策略

提出由上级电力市场Agent、微电网及发电公司Agent和元件级Agent组成多代理系统(multi-agent system,MAS)电力市场竞价体系。进而提出了基于这一体系的微电网利润最大化目标,针对此目标,分别提出微电网及发电公司Agent利润最大化竞价策略与微电网内部成本优化策略,并讨论了各Agent的具体功能。最后针对各个策略用算例验证了其有效性。     

计及分布式需求响应的多微电网系统协同优化策略

在清洁能源高渗透态势下,多微电网系统协同优化成为促进清洁能源高比例消纳的有效手段,合理的分布式需求响应机制对于进一步提升清洁能源利用水平具有重要研究价值。因此,提出一种计及需求响应的多微电网协同优化机制,建立需求响应资源自主竞价模型,实现分布式需求响应。首先,考虑到需求响应补贴合同的激励特性,构建微电网自治优化调度模型,制定电力供需计划和需求响应策略。其次,各微电网参考历史成交信息,以预期效益最大为目标制定需求响应资源竞价策略。再次,为实现经济高效的分布式需求响应,在日前阶段引入双向拍卖机制搭建需求响应资源端对端匹配框架。最后,通过算例验证了所提机制能实现需求响应资源分布式交易,提升多微电网系统整体经济性,并有效促进清洁能源消纳。     

基于多代理技术的需求响应互动调度模型

电力高峰负荷的不断攀升以及间歇式新能源的大规模并网增加了电网调度的难度,将需求响应资源融入传统发电日前调度计划将丰富电网调度的模式。针对需求响应资源数量多、分布广、难以直接控制等特点,文中设计了包含多种类型电力终端用户的负荷代理与电网调度中心的互动机制,综合考虑不同需求响应资源的调度成本以及其他负荷代理的不完全信息,负荷代理以自身利润最大为目标进行分散决策。针对需求响应项目可能导致电力公司收益减少而影响其开展相关项目的积极性,电力公司以自身利润最优进行发用电资源的统一优化。基于IEEE 39节点系统算例,通过分析计及互动调度前后发电机出力变化、电力公司的调度成本和利润以及负荷代理的收益,说明了所提需求响应互动调度模型有利于实现电力公司和负荷代理的"双赢"。     

基于多代理系统的直流微电网分区域式稳定控制方法研究

基于直流微电网的结构属性和分布式电源的运行特点,以直流母线电压的恒定作为控制目标,针对系统中各单元隶属于不同用户的情况,利用多代理系统构建信息网络,提出以各分布式电源自协调、自管理、自组网为策略实现的直流微电网分区域式稳定控制方法。选择直流微电网系统中的独立子区域作为研究对象,设计不同供求关系下的系统稳定控制策略,实现基于信息流的功率流的重新分配与优化。仿真分析结果表明文中设计的基于多代理系统的直流微电网分区域式稳定控制方法,不仅能有效保持系统的运行稳定性,而且能充分体现不同分布式电源的运行特点。     

基于微电网的需求响应优化策略

新能源微电网的广泛接入对电网的需求响应提出了更高的要求。在需求响应系统中引入微电网作为参与因素,设计了基于微电网的需求响应系统的原理架构,提出了基于微电网的需求响应建模原则与方法。在此基础上,分别建立了基于微电网的分时电价和实时电价两种模式下需求响应优化策略。以上海某地电力需求响应系统为例,针对包含微电网的需求响应特性,仿真验证了分时电价和实时电价两种模式的需求响应优化效果。     

计及电动汽车参与多元需求响应的微电网多时间尺度优化调度模型

为深入挖掘电动汽车的可调度潜力,缓解含高比例新能源微电网的供能压力,结合多元需求响应技术,提出一种考虑电动汽车资源参与的微电网多时间尺度优化调度模型。在日前调度阶段,一部分电动汽车资源与价格型需求响应技术相结合,以用户的综合满意度为目标进行优化。微电网基于价格型电动汽车资源的调度计划,以经济低碳成本最低与灵活性满足度最大为目标进行优化,确定各侧可调资源的调度安排。在日内调度阶段,另一部分电动汽车资源与激励型需求响应技术相结合。微电网能量管理中心作为领导者,以运营成本最小为目标,激励型电动汽车群作为跟随者,以用电成本最小为目标,构建微电网日内主从博弈模型进行滚动优化,双方基于补贴价格与用能策略进行博弈。最后,基于某微电网场景进行仿真验证,结果表明所提模型能够降低用户用电成本,减少负荷曲线的峰谷差,实现新能源的全消纳。     

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。     

基于用户侧需求响应的互联微电网研究

微电网是利用分布式能源尤其是可再生能源的有效途径之一。风能和太阳能较高的波动性使微电网难以保持发电侧和需求侧的功率平衡,直接导致微电网较高的运行成本和较差的用户满意度。针对供需侧不平衡的问题,提出了结合单微电网电能管理和多微电网协同优化的解决策略。首先,单个微电网通过采取动态电价策略,引导用户从负荷侧改变电能曲线,缓解微电网自身电能短缺状况,微电网运营商根据采用动态电价后电能短缺值从外部购电。其次,通过互联协同使临近的微电网相互补充,根据各个微电网的动态电价进行最优购电。动态电价与微电网互联二者相互关联、互相促进,实现互联微电网系统的效能优化。仿真结果表明,基于单微电网的动态电价管理策略与多微电网的互联优化策略可以有效的缓解供需侧不平衡问题,同时用户参与度越大,优化效果越好,微电网的运营成本在采用优化策略之后得到了节省,提高了系统总体效能。     

基于多代理的实时电价机制下微网需求侧协同调控优化

为使微网中各元件稳定运行且经济效益提高,采用多代理技术对需求侧负荷、蓄电池以及发电侧微源进行协调控制,使微网中各代理间信息及时反馈,减少系统故障。其次在微网并网运行的实时电价机制下,制定蓄电池充放电控制策略,分析蓄电池输出功率特性,以协调一天内不同时刻的各微源出力。同时采用多Agent混沌粒子群优化算法对考虑用户满意度的微网经济运行模型进行求解。并通过算例对比分析以验证所提出的基于多代理协调控制的微网能有效提高运行效益。     

考虑电动汽车需求响应的微电网预测控制研究

电动汽车数量的日益增长使得微电网内的不确定性不断增加。针对集群电动汽车到达时刻的不确定性以及到达时刻剩余电量的不确定性,建立了一个双层模型预测控制策略对接入微电网的电动汽车进行最优充放电管理,以降低主网与微电网之间的交换功率。在上层集群电动汽车充放电优化中,考虑下层单个电动汽车的充电需求,并根据充电紧迫性将其划分为参与调控的电动汽车和不参与调控的电动汽车。仿真结果表明,所提方法在集群电动汽车充放电管理上具有更好的表现,且更加贴近现实情况,更易满足居民需求。     

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。     

考虑价格型需求响应的独立型微电网优化配置

为有效提高独立型微电网可再生能源消纳水平,根据独立型微电网内短期风光出力与负荷之间的供需关系提出一种动态分时电价机制,并基于替代弹性建立价格型需求响应模型;从经济性角度出发,计及电价引导下用户的用电行为,建立价格型需求响应参与的独立型微电网的优化配置模型,并采用遗传算法求解。以某海岛微电网为例进行仿真分析,算例结果表明:在独立型微电网优化配置中考虑价格型需求响应能够改善负荷特性,提高可再生能源的配置容量,减少储能和燃料发电机的使用,从而提高微电网的经济性。     

基于多智能体一致性的微电网自适应下垂控制策略

利用智能体间的分布式通信,提出了一种基于多智能体一致性的自适应下垂控制策略,用于解决传统下垂控制中频率和电压偏差、系统稳定性和功率分配精度的问题。在传统下垂控制基础上,建立了有功功率分配、有功-频率和无功-电压的二阶动态模型。在考虑通信延迟的基础上,利用无领导的一致性控制分布式电源的有功出力满足传统下垂控制的要求;利用含虚拟领导者的一致性修正传统下垂控制中的频率和电压偏差;通过Lyapunov直接法验证了系统的渐进稳定性,故而解决了传统控制中有功下垂系数对系统稳定性的影响问题;分析了通信扰动对控制结果和稳定性的影响。通过仿真验证了所提策略的有效性。     

考虑动态激励型需求响应的微电网两阶段优化调度

针对微电网中风电、光伏出力和负荷大小的不确定性,从日前和实时两个阶段出发,建立了微电网两阶段优化调度模型。日前调度阶段建立以微电网总运行成本最优的经济调度模型。实时调度阶段在日前调度优化结果的基础上,综合考虑实时优化调度各电源的出力调整顺序,提出了一种动态激励型需求响应参与的实时滚动优化策略。该策略的激励价格和用户参与容量随时间尺度前进呈现出动态变化,旨在利用价格引导用户提高需求响应的参与程度。通过算例表明,动态激励型需求响应相较于静态激励型需求响应不仅可以提升对日前联络线计划的跟踪效果,还能更好地消除微电网日前预测误差。该策略在显著提高用户收益的同时有效降低了系统运行成本,为市场化的微电网优化运行提供了参考。     

需求侧响应下的微网源-网-荷互动优化运行

微电网是利用可再生能源的主要方式之一,是典型的"源-网-荷"一体化系统,与智能电网、需求侧管理、分布式电源等技术联系紧密,目前已经成为能源研究的重要领域。本文通过考虑微网内源侧的不同类型分布式能源运行特点、负荷侧的不同类型需求侧响应方式以及网侧的电压约束等,建立了微网源-网-荷互动优化运行数学模型,通过滚动优化算法进行仿真分析。算例分析表明,利用本文提出需求侧响应下的管理系统模型,不仅提高了电网用电的经济性和环境友好性,而且降低了微网的负荷峰值和负荷冲击,提高了用电效率。     

基于需求侧竞价的安徽省激励型电力需求响应机制研究及应用

为适应安徽省电力供需新形势发展和国家整体能源调整定位,从激励型需求响应角度研究对应策略.在区分削峰式和填谷式前提下,从激励型需求响应机制、组织方式、启动条件、补偿标准、资金来源几个角度,对安徽省激励型需求响应进行相关设计.根据安徽实际情况和电力供需数据,得出具有实际指导价值的结论.在对补偿标准进行分析时,利用相关试点补...     

基于联邦学习的综合能源系统集成需求响应机制

随着能源集成技术的发展,需求响应已经逐渐进化到集成需求响应(IDR),同时用户对于隐私保护的关注也日益增长。针对拥有冷热电设备和负荷的配电网侧综合能源系统,建立了多能源耦合交互模型,以反映不同能源消费行为之间的相互影响,并以运行成本最低为目标,以设备出力特性和多能源负荷特性为约束,设计了IDR优化模型。为了保护用户隐私,提出了联邦学习(FL)架构,重写IDR模型并将其置于该FL架构中进行迭代计算。仿真结果表明所提计算方法与不考虑耦合的传统需求响应方案相比,具有较好的成本优势;与其他分布式需求响应算法相比,计算效率也有所提升。