户用微电网能量调度日前计划研究

针对户用微电网能量管理实际情况,建立了基于储能水平控制的户用微电网日前用电计划优化调度模型,并给出了基于矩阵实数和0、1整数的混合编码方式的遗传算法的求解方法。通过控制储能单元的储能水平、合理安排可时移家用负荷的用电时间,使得家庭用电成本最小、可再生能源发电利用率最大。最后通过算例验证了所提出的模型与算法的可行性和有效性,该模型与方法不仅能够降低用户用电成本而且对上级电网起到削峰填谷的作用。     

微电网日前优化调度研究

微电网作为一个融合可再生能源、储能系统一体的新配网系统,是现代智能电网的重要组成部分,其安全稳定经济地运行是大电网运行的核心。本文针对含有风力发电、光伏发电的分布式电源、储能系统蓄电池以及电动汽车等新型能源元件的微电网,基于分时电价构建了微电网经济运行模型,采用改进帝国竞争算法对模型进行求解,算例结果表明所建模型的正确性和有效性。     

考虑随机性的微电网日前调度与储能优化模型

针对微电网中可再生能源发电的随机性,以运行成本最小为优化目标,建立了微电网日前调度和储能优化的调度模型。首先,分别对传统发电机组和储能系统建立了确定性模型,并对可再生能源发电机组建立随机模型。然后,考虑到可再生能源发电机组的线性成本函数和传统发电机组的二次成本函数,并结合功率平衡和功率交换限制等约束条件建立了优化模型。通过不同成本函数的可再生能源发电机组和传统发电机进行了仿真。结果表明,该模型可以获得最优调度结果,同时实现储能电池的最优储能。     

考虑用户满意度的基于需求侧管理的微电网多目标优化调度

微电网作为一种小型发配电自治系统,能够实现自我控制和自我管理,可以有效提高可再生能源消纳水平,缓解能源危机。针对基于需求侧管理的微电网的优化调度,不仅要考虑供给侧的经济效益,还要兼顾需求侧的用电满意度。因此,文章以微电网的总运行费用最小和用户满意度最大为优化目标,提出了基于需求侧管理的微电网多目标优化调度模型。同时,结合混沌思想和遗传算法,使用改进的混沌遗传算法对上述模型进行求解。对一个微电网案例进行仿真分析,以验证模型的有效性。仿真结果表明,文中提出的模型可以为不同需求的用户制定相应的优化调度方案,为用户提供更好的服务,从而实现微电网供需两侧联动效益的最大化。     

考虑电动汽车用户意愿的热电联供型微电网优化调度

私家电动汽车(electric vehicle,EV)和分布式电源接入量的增长,给热电联供型微电网调度提出了难题。因此,在含可再生能源的热电联供型微网模型基础上,考虑用户行为意愿,根据用户选择的不同充放电行为将电动汽车分类建模。随后,建立了基于分时电价的含电动汽车的热电联供型微网系统的多目标运行优化模型,通过模糊数学方法将多目标模型转化为单目标模型。算例分析中,对构建的4种不同场景运用Yalmip/Gurobi进行优化,分析对比了各场景下的优化结果,验证了所建模型及优化结果的合理性。     

考虑电价激励需求响应下微电网日前优化调度方法

针对风电和光伏出力时较大的波动性使微电网难以保持供需平衡问题,在考虑电价与负荷响应量相关性的基础上,建立了以微电网综合运行成本最低、风光消纳比例最高和用户满意度最好为目标的日前最优调度模型。该模型以微电网负荷、风速及太阳辐射为不确定参数,在分时电价基础上以响应补偿为信号引导网内用户参与需求响应,并采用基于Pareto支配法的多目标引力搜索算法对该优化问题进行求解,验证了该算法求解此类问题的可行性和精确性。仿真结果表明,该策略能有效改善高渗透率分布式能源并网对系统的影响,具有较好的削峰填谷作用。     

计及灵活性的孤岛型微电网多目标日前优化调度方法

在孤岛型微电网中,风光等可再生能源具有间歇性和波动性,制定合理的日前调度计划可提高系统应对不确定性的能力。为此,基于日前调度计划,考虑经济性、灵活性和需求响应,提出灵活性不足率指标,通过平移负荷保证各时段具有较充足的灵活性裕度。以灵活性不足率最低和运行费用最优为目标,建立孤岛型微电网日前优化调度模型。应用多目标粒子群优化算法求解,得到日前调度计划的Pareto最优解集。以某孤岛型微电网为例的仿真结果表明,采用所提方法制定日前调度计划,可提高系统应对不确定性的能力,减小经济损失。     

考虑微电网群和需求响应的配电网日前-日内优化调度策略

微电网中光伏等新能源的渗透率不断提升,其间歇性与不确定性给配电网系统带来了巨大挑战。考虑配电网负荷预测的不确定性,根据不同时间尺度调控策略调用微电网内分布式资源来降低不确定性对配电网稳定性的影响。首先,针对负荷和光伏预测的不确定性和需求侧负荷的不同时间尺度特性,建立了配电网-微电网群-微电网的申报和决策方案,系统采用日前-日内多时间尺度滚动优化调度策略;然后,日前优化以配电网和微电网群的运行成本最小为目标,日内优化基于日前调度结果以微电网内可控资源调度成本最小为目标,对日前调度量进行修正;最后,采用目标级联法对所建立的模型进行求解,通过算例证明所提方法可以降低系统峰谷差和提高系统经济性。     

微电网环境下考虑日前预测误差的电动汽车多时间尺度优化调度模型

针对微电网中电动汽车充放电及风光荷预测误差带来的问题,提出一种在微电网环境下考虑日前预测误差的电动汽车多时间尺度优化调度模型,由日前调度计划和日内短期滚动优化调度构成。日前调度模型兼顾微电网与电动汽车车主双方利益,以微电网运行成本最低、所有电动汽车车主充电总成本最低为目标;滚动调度模型以实际等效负荷与日前调度计划中等效负荷匹配程度最大为目标,将实际车主充电总成本不大于日前计划车主充电总成本作为约束条件考虑。最后使用适用于电动汽车充电优化问题的灰狼优化算法求解,优化结果表明,微电网通过多时间尺度优化调度可以有效降低运行成本,并减小预测误差带来的影响,同时电动汽车车主也可以获得一定的经济利益。     

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。     

考虑源荷相关性的独立微电网日前风险调度策略

随着微电网内分布式可再生能源的渗透率提升,灵活资源调度不足导致的弃光和失负荷会对微电网运行造成较大的影响。通过充分调度各类分布式灵活资源,提出一种计及源荷相关性的微电网日前风险调度策略。在考虑灵活资源的独立微电网调控架构下,采用考虑相关性的拉丁超立方抽样方法处理分布式光伏及负荷的不确定性,分析相关性影响下的微电网期望调度成本、弃光与失负荷损失成本及条件风险成本,构建总调度成本期望值最小的日前优化调度模型。仿真结果表明,所提策略通过合理调度灵活资源及预留备用容量,能够有效平衡微电网运行经济性及运行风险。     

用户互动负荷模型及其微电网日前经济调度的应用

建立了可平移负荷、可削减负荷和可转移负荷3类互动负荷模型,应用于用户参与互动环境下微电网日前经济调度,并探讨了用户互动合约的相关内容。可平移负荷模型通过0-1变量和功率分布向量描述,极大地降低了模型求解规模;可削减负荷模型考虑了互动频率和持续时间;可转移负荷模型考虑了可转移时间区间;互动负荷模型均保持线性,求解不依赖于初值。算例验证结果表明:1)所提出的模型充分考虑了互动负荷的用电特点和用户要求,工程实操性强;2)可削减负荷能发挥削峰作用,可平移负荷和可转移负荷实现移峰;3)3类互动负荷相互配合,不仅能合理调整负荷曲线,还能有效消纳新能源出力,以实现系统经济运行。     

考虑用户满意度和需求响应的综合能源经济优化调度

综合能源系统采用多能源协同供应理念,打破能源网络之间相互独立的格局,促进能源利用水平的进一步提升。然而,传统的综合能源经济优化调度模型未充分考虑用户的用能满意度,难以充分发挥需求侧用户的响应能力,故如何构建客观合理的能源调度模型成为目前亟需解决的问题。在需求响应的基础上,引入用户用能满意度指标和储能调节系数对负荷转移量和储能装置的充放功率时刻进行约束,同时在目标函数中考虑全面的环境成本,构建考虑用户满意度和需求响应的综合能源经济优化调度模型。仿真结果表明:所构建的模型在提升新能源消纳率和降低综合运行成本方面均取得了明显的成效。     

考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略

针对住宅区微网中的电动汽车集群,提出一种考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略。将微网调度优化的过程分为负荷层和源储层,负荷层在保证用户满意度的前提下,利用电动汽车的储能特性平抑微网的负荷峰值,源储层先用可再生能源出力支持微网用电负荷,多余出力部分则通过电动汽车进行消纳,使得微网综合运行成本达到最低。然后,用改进蚁狮算法求解源储层模型,最后,通过算例进行验证。结果表明,相对于电动汽车无序充电,该策略大幅提升了微网运行的经济性、可靠性以及电动汽车用户的满意度。     

考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略

针对住宅区微网中的电动汽车集群,提出一种考虑电动汽车用户满意度的微网分层优化调度策略。将微网调度优化的过程分为负荷层和源储层,负荷层在保证用户满意度的前提下,利用电动汽车的储能特性平抑微网的负荷峰值,源储层先用可再生能源出力支持微网用电负荷,多余出力部分则通过电动汽车进行消纳,使得微网综合运行成本达到最低。然后,用改进蚁狮算法求解源储层模型,最后,通过算例进行验证。结果表明,相对于电动汽车无序充电,该策略大幅提升了微网运行的经济性、可靠性以及电动汽车用户的满意度。     

计及不同主体的微电网日前优化调度方案研究

对并网运行模式下的某微网系统的日前优化调度方案进行了分析,该微网系统涉及主网、可再生能源、蓄电池及用户多个利益主体。该系统既可从主网获取电能,也可从系统内部的光伏阵列、风机及储能蓄电池获得电能。在主网与微网的交换功率约束、蓄电池充放电电量约束及充电次数等一系列约束条件下,以平均负荷供电成本最小为目标构建了3种优化调度对比模型,并借助MATLAB工具,分别采用原始-对偶算法、混合惩罚函数法、改进的遗传算法对3种调度方案模型进行了最优求解,以实现不同利益主体的合理利益分配,使系统综合效益最佳。最后通过某微网系统算例验证了模型的有效性和经济性。算例结果表明,充分利用蓄电池的调控作用,以及选择性地接纳可再生能源,并适度提高微网与主网之间的交换功率,可使微电网运行于最优经济状态。     

计及蓄电池储能寿命影响的微电网日前调度优化

蓄电池储能是进行微电网日前调度需要综合考虑的重要单元。为了充分发挥蓄电池储能平抑可再生能源波动、调节系统峰谷差及减小系统备用的功能,需要综合考虑其剩余容量、充放电功率及充放电次数对蓄电池寿命的影响。文中通过推导得出了反应蓄电池每一次放电损耗的数学模型,并对其进行了适当简化,通过权重因子将其引入到日前调度优化的目标函数中;针对蓄电池储能约束条件时间上耦合的特点,文中将基于拉格朗日松弛和内点法的动态规划方法应用于模型求解;通过算例分析,表明了所述方法对微电网日前调度具有良好的优化效果。     

考虑用户满意度的电动汽车分群调度策略

提出了一种电动汽车分群调度策略,分别以电动汽车的出行结束时刻、所需充电时长、出行起始时刻和最大充电时延为判别量对电动汽车进行分群,并对每个子群的电动汽车分别制定延时充放电策略,以平抑配电网有功功率的日内波动并吸纳正午时段富余的光伏功率。该模型可基于统计模型为实际系统中的每辆电动汽车进行合理的调度指导,并充分考虑了电动汽车用户的满意度。此外,由于配电网中含有光伏、电动汽车等不确定因素,该模型采用区间数来描述电动汽车充放电功率等不确定量,并采用区间潮流对配电网进行优化。最后,通过算例验证了所提模型的有效性和采用区间优化的必要性。     

考虑实时需求的冷热电联供型微电网优化调度

冷热电联供型微电网通过对各分布式电源进行整合管理,既提高了可再生能源利用效率,减轻了环境污染,又保障了系统的稳定性。基于各微源自身不确定性及微网结构的复杂性,文中提出一种基于日前初始用电负荷需求并结合电价激励及用户侧用电舒适度的综合实时用电需求优化模型,实现负荷从高峰向非高峰转移,并采用遗传算法的多目标优化算法进行实验,验证了该模型能使负荷需求曲线明显平缓,各微源出力相对均衡,证明了该模型的科学性和有效性。     

考虑电动汽车用户响应的微电网运行优化

文中针对大规模电动汽车(EVs)接入微电网的分布式能源(DER)出力优化进行了研究。在(EVs)无序充电模型的基础上,提出了基于峰谷负荷的分段电价模型,考虑行驶需求时间共同影响,建立了EVs接入微电网的完全响应行为模型。对负荷进行分类建模,提出基于响应权重的常规负荷电价响应模型,并建立了基于经济成本权重的综合效益优化模型。在典型微电网中,通过改进遗传算法,在不同调度控制策略下计算得到系统的优化出力结果。通过对比不同模型下的出力结果,验证所提模型的正确性和有效性。