论文部分内容阅读
当前能源枯竭和环境问题日益严峻,发展清洁可再生能源已成为我国经济社会发展的迫切需要。微电网作为可再生能源接入大电网的一种有效形式,受到了广泛关注。对微电网进行能量管理,可以保证微电网的安全稳定运行,提高微电网的经济性。同时,在智能电网的环境下,电气设备自动化控制水平不断提高,可以实现对微电网中负荷的实时、远程、智能控制。充分发挥负荷的响应能力,使负荷主动响应用户需求和需求侧项目,对进一步提高微电网的经济性和微电网参与系统响应的能力具有重要意义。因此,本文围绕计及负荷响应的微电网能量管理策略展开了以下工作:(1)根据用户与系统进行互动意愿的程度对微电网中各类典型负荷进行了分类,建立了具有响应能力的可平移负荷和可削减负荷的基本模型。在对可削减负荷建模时,以温控负荷空调为例,针对空调所属建筑物热力学模型中空调能效比系数、建筑物参数不易获取的问题,提出根据空调在当前场景下运行的历史数据,用遗传算法拟合得到适应当前场景更为准确的热力学模型参数;针对环境动态变化因素导致室内温度偏离优化温度的问题,用Q学习算法对空调设置温度进行在线自适应修正。通过仿真与试验表明改进后的空调模型可以根据环境的变化进行自适应调整,实现对空调温度的精准调节。(2)考虑到在不同的应用场景中,负荷规模和用户需求不同,对微电网进行能量管理的侧重点有所不同,针对小型户用微电网和大型商业微电网分别研究计及负荷响应的微电网能量管理策略。针对小型户用微电网中舒适度对用户具有重要影响的特点,提出了一种计及用户体验的户用微电网能量管理策略。根据用户与电网进行互动意愿的程度及负荷用电特性,对各类家用负荷提出用户体验表征方式,建立用户体验模型;分析了储能充放电功率对容量衰减的影响,建立了考虑储能寿命维护的经济模型。同时,结合的南京地区分时电价,建立了购售电模型。基于以上模型设计了能量管理策略,并给出负荷优化控制指令、储能充放电控制指令以及购售电指令。算例证明,该策略能够适应不同用户对舒适度的要求,并且使户用型微电网系统整体运行成本最小。针对大型商业微电网中负荷规模较大,可以参与的需求侧响应项目众多的特点,提出了一种计及需求侧响应的大型商业微电网能量管理策略。介绍了需求侧响应的概念和种类,从需求响应的时间尺度出发,在日前阶段、日内阶段各选取一种典型的适合微电网参与的需求响应项目进行研究。在日前阶段设计了微电网参与可中断负荷的互动模块,并制定了优化策略。在日内阶段设计了微电网参与需求侧竞价的互动模块,对微电网中的负荷、储能、柴油机单元建立了竞价模型,从而建立了微电网整体的竞价模型,并制定了微电网参与需求侧竞价的能量优化策略。算例证明,该策略可以有效提高微电网的收益,减少微电网的能耗成本,并且与仅负荷参与需求侧响应相比,提高了参与系统响应的容量。