论文部分内容阅读
随着化石能源的枯竭和环境的恶化,电力市场把绿色低碳和清洁环保作为发展目标。微电网在有效整理结合各类分布式发电和可再生能源发电后,可作为智能子模块并接到配电网中,加强了配电网的互动性、可控性、灵活性和安全性,进而增强了电力系统的整体效益,未来配电网将变成含不同利益主体微电网的主动配电网。因此主动配电网中不同利益主体微电网优化调度研究日益受到人们的关注和重视。本文针对主动配电网中不同利益主体微电网优化调度进行了研究,具体内容如下:首先,介绍了主动配电网、热电联型微电网、户用型微电网和风光功率预测的研究和发展现状,介绍了常见分布式能源的运行特性和工作原理;建立了基于风光预测误差Weibull分布的场景法模型,燃气轮机、燃气锅炉以及蓄电池、相变蓄热器等装置的数学模型,并给出了相应的成本函数;概括了基本需求响应模型,为之后负荷优化、多利益主体协调调度打下基础。然后,给出了包含不同利益主体微电网的配电网结构图。微电网独立调度时,由微电网运营商负责能量管理。分别构建了热电联型微电网和户用型微电网能量流动图,建立了热电联型微电网和户用型微电网经济调度的优化模型,微电网均并网运行。其中,热电联型微电网以企业盈利最大为调度目标,户用型微电网以用户电费支出最少为调度目标,热电联型微电网模型采用Benders分解法将电热联合系统分解为电力系统和热力系统独立求解,仿真验证了该算法的可靠收敛性、风光场景法模型在微电网调度中的经济性。户用型微电网模型采用粒子群算法求解多目标调度问题,建立了负荷的激励型需求响应模型,需求响应的目标函数为期望负荷曲线与实际负荷曲线的均方根差,考虑到调整负荷功率会影响用户的用电舒适度,设定用户舒适度指标。仿真验证了需求响应和光储配合发电的经济性,光伏场景法模型在户用型微电网调度中的经济性。最后,研究了主动配电网中多利益主体的协调运行方式,考虑到日负荷曲线的波动程度会对配电网的安全稳定运行造成较大影响,将负荷率作为多利益主体协调的目标函数。建立了基于博弈论的需求响应协调模型,引入博弈论中的三个基本要素(参与者、策略和效益函数),将管理主动配电网的电力公司、配电网管辖区域内的普通用户以及热电联型微电网和户用型微电网纳入利益博弈范围,在保证各方利益至少不受损的前提下,优化分时电价,调整负荷曲线,更新微电网调度结果。模型求解时,为使算法适应多方利益主体利益博弈,在算法中加入效益函数,形成博弈粒子群协调求解算法。仿真验证了需求响应协调多利益主体的合理有效性,进一步验证价格型需求响应对负荷曲线削峰填谷的效果,并证明各博弈参与者均受益的原因在于电价的合理调整。