基于事件触发的户用微电网自动需求响应方法

• 作 者: 吴杭飞
• 出 处: 浙江工业大学
• 发表日期: 2020年08期
• 关键词: 户用微电网 多微网系统 事件触发机制 自动需求响应 能量共享

当今社会,煤、石油等化石燃料的大量消耗使得全球气候升高和环境问题不断突出。面对日益严峻的能源和环境问题,单靠化石能源供给人类日常生活工作已经不再是长久之计,因此可再生能源的开发已成为能源领域当下的主流方向。近年来居民用户的柔性负荷总体比例不断提升,同时随着用户侧接入规模化的储能设备、小型风机以及光伏电池等分布式电源的逐步实现,使得以综合开发需求侧资源为核心的户用微网作为一种新的微网形式出现在公众视野中。户用微电网是未来智能电网的重要组成部分。户用负荷的多样性、丰富性及用电行为的随机性,为互联思维下多微电网系统的优化运行带来了很大的挑战。因此,通过研究户用多微网系统的优化调度,实现多个微电网之间能量的互联与共享,对提高可再生能源消纳水平,降低系统整体电力成本具有重要的利润意义和社会价值。本文首先介绍了微电网优化调控以及多微网系统互联运行的国内外研究现状,并简要总结现有研究成果的不足之处。在此基础之上,通过自动需求响应(automatic demand response,ADR)策略对户用微电网系统内的负荷调度优化与微网间的互联运行展开研究,主要内容如下:(1)首先从户用微电网系统的运行需求与负荷特点出发,简要概述了自动需求响应的理论基础和事件触发的原理,并介绍了两者在户用微电网或类似系统中的应用情况。对户用微电网优化运行面临的挑战进行归纳总结,并详细论述了本文研究的事件触发型自动需求响应与之对应的契合度。(2)其次,针对户用微电网的自治运行,提出一种户用微电网的事件触发型自动需求响应方法,通过对户用微电网运行的事件分析,建立事件触发机制并应用于自动需求响应中。通过建立统一的调度潜力评估法,结合实时电价机制,以运行成本最小为目标,指导居民负荷用电行为。仿真算例验证了所提方法能够合理引导负荷参与微网的优化调度,从而有效提高可再生能源消纳率,并改善用户的经济性。(3)最后,针对户用多微网系统的互联运行,提出了一种子网之间的能量共享方法,以提高微网对可再生能源的消纳能力以及系统可靠性。引入能级概念,对多微网系统内的子网进行能层划分,用能层跃迁所需能量表征微网间的流通能量。在实现了多微网系统中的能量交互的同时,保证了户用微电网内部的自治运行。仿真结果验证了所提的能量共享策略促进微网间的能量交互,提高了多微网系统的自给自足能力,进一步促进了可再生能源的就地消纳。