含微电网的配电网优化调度
微电网参与下的配电网调频优化方法研究
Telecom Power Technology电力技术应用 2023年7月25日第40卷第14期· 79 ·Telecom Power TechnologyJul. 25, 2023, Vol.40 No.14岳 彤:微电网参与下的配电网调频优化方法研究运行成本;C R 1为火电机组单位燃耗成本,取0.05元/(kW·h );K Y 1为配电网单位运行成本,取 0.035元/(kW·h )。
配电网参与调频1 h 的总收益为 C M =(P L 1+∆P L )×C 0-C (3)式中:C 为燃耗成本C R 和运行成本C Y 之和;C 0为单位电价,取0.477元/(kW·h )。
f 2P L1∆P LP L2P L2( f )P L1( f )P G3( f )P G2( f )P G1( f )P P 2P 30236541f 3f Nf图2 电力系统频率二次调整机理1.2 微电网参与配电网调频微电网参与配电网的调频机理如图3所示,电力系统负荷有功功率增加∆P L =P L 2-P L 1,发电机组同步器发生作用,电发电机功率频率特性曲线上移至 P G 2( f ),电力系统平衡运行点随之移到2点。
同时,微电网发生并网,电力系统负荷和发电量增加,负荷功率和发电机组有功功率增加,负荷功率特性曲线上移至P L 2+L 0( f ),发电机功率频率特性曲线上移至P G 2+G 0( f ),电力系统平衡运行点移到3点。
之后,同步器再一次发挥作用,发电机功率频率特性曲线上移至P G 4( f ),电力系统稳定运行点移到5点,频率恢复额定功率f N 。
其成本及收益模型建立公式为 C R 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×C R 0 (4) C Y 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×K Y 0 (5) C M 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×C 0-C w (6)式中:C R 0和K Y 0为微电网参与调频后的火电机组燃耗成本及单位运行成本;C W 为微电网参与调频后的燃耗成本C R 1和运行成本C Y 1之和;C M 1为微电网参与调频1 h 内总的收益;C R 0=0.02元/(kW·h );K Y 0=0.040 1元/(kW·h )。
微电网中电力负荷的优化调度策略研究
微电网中电力负荷的优化调度策略研究微电网是指由多个分布式能源源、负荷以及能量存储设备组成的小型电力系统,具有独立控制、运营管理和微网之间互联的特点。
随着可再生能源的不断发展和应用,微电网作为一种能源供应的新模式,正逐渐引起人们的关注。
然而,在实际应用中,微电网中电力负荷的合理调度问题一直是一个具有挑战性的研究方向。
本文将从优化调度策略的角度出发,对微电网中电力负荷的优化调度策略进行研究。
一、微电网电力负荷的特点分析微电网中的电力负荷主要有两种类型:稳定负荷和可调负荷。
稳定负荷是指微电网中一些不需要频繁调整的负荷,如基础照明、通信设备等;可调负荷是指微电网中一些需要频繁调整的负荷,如电动汽车充电桩、空调等。
不同类型的电力负荷对于优化调度策略提出了不同的要求和挑战。
稳定负荷需要确保稳定的供电,因此,其调度策略主要考虑供需平衡和经济性。
对于这类负荷,我们可以通过合理规划电力能源源和储能设备的配置,以及建立先进的能源管理系统来实现稳定供电。
此外,还可以通过负荷预测和负荷曲线平滑等方法,对稳定负荷进行合理调度,降低系统的负荷波动,提高供能效率。
可调负荷的优化调度策略则更加复杂。
可调负荷的调度既需要考虑供需平衡和经济性,还需要考虑用户需求的特点和电力系统的安全性。
例如,对于电动汽车充电桩来说,其调度策略既需要满足用户的充电需求,又需要兼顾电网的负荷平衡和电动汽车电池的寿命。
因此,对于可调负荷的调度策略,需要结合实时数据采集和监测,建立动态模型,采用智能算法进行优化。
此外,还可以考虑与用户的动态交互,通过灵活的电价机制和用户行为引导,实现电力负荷的优化调度。
二、微电网电力负荷优化调度策略的研究进展目前,关于微电网电力负荷的优化调度策略已经有了一定的研究进展。
下面将从源管理、负荷预测、储能配置和智能算法等几个方面进行介绍。
1. 源管理源管理主要是指对微电网中的分布式能源源进行合理规划和管理,以实现供需平衡和经济性。
智能微电网的调度与控制
智能微电网的调度与控制智能微电网是一种基于分布式能源资源和智能调度控制技术的现代化电力系统,它具有高效、可靠、环保等诸多优点。
随着社会经济的不断发展和环境问题的日益凸显,智能微电网作为一种新型的电力供应方式,正在逐渐受到人们的关注和重视。
一、智能微电网的基本概念智能微电网是指一种小规模的、近距离供电的电力系统,通常由多种分布式能源资源、能量存储设备和智能调度控制系统组成。
其主要特点包括资源多元化、供电可靠性高、环境友好等。
智能微电网的基本工作原理是利用先进的通信和控制技术,实现对电力系统中各种设备的统一调度和管理,以提高系统的运行效率和经济性。
同时,智能微电网还可以实现与主电网的互联互通,以实现电力资源的共享和优化利用。
二、智能微电网的调度与控制技术1. 电力系统的调度管理智能微电网的调度管理是指通过对各种设备的运行状态进行监测和控制,实现对电力系统的灵活调度和优化配置。
其中,智能微电网的调度管理主要包括负荷预测、发电计划、存储能量管理等内容。
在负荷预测方面,智能微电网可以通过对用户用电行为的数据分析和建模,实现对未来负荷的精确预测,从而为发电计划和设备运行提供参考依据。
而发电计划则是通过对各种发电设备的性能参数和运行条件进行分析和优化,确定最佳的发电方案,以满足用户需求和系统运行要求。
此外,存储能量管理是智能微电网调度管理的另一个重要方面。
通过合理地配置储能设备和优化其运行策略,可以实现对系统中电能的储存和释放,以提高系统的供电可靠性和经济性。
2. 智能控制技术的应用智能微电网的智能控制技术是实现对系统运行状态实时监测和控制的关键。
其中,智能微电网的智能控制技术主要包括数据采集、通信技术、控制算法等内容。
数据采集是智能微电网智能控制技术的第一步,通过对系统中各种设备的状态和性能参数进行实时采集和监测,可以为系统控制提供准确的数据支持。
通信技术则是实现各种设备之间的信息交互和协调,以实现对系统整体运行的统一调度。
《2024年基于需求响应的微电网优化调度和监控系统设计》范文
《基于需求响应的微电网优化调度和监控系统设计》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和能源需求的日益增长,微电网作为一种新型的能源供应模式,正逐渐成为解决能源供需矛盾、提高能源利用效率的重要手段。
然而,微电网的运营和管理面临着诸多挑战,如供需不平衡、能源利用率低、监控难度大等。
为了有效解决这些问题,本文提出了一种基于需求响应的微电网优化调度和监控系统设计,以实现微电网的高效、稳定和智能运行。
二、微电网优化调度设计1. 需求响应技术需求响应技术是微电网优化调度的关键技术之一。
通过实时监测和分析用户用电需求,以及可再生能源的生成情况,系统能够实时调整电力供应和需求,以达到供需平衡。
此外,需求响应技术还能根据市场价格信号,引导用户改变用电行为,实现电力资源的优化配置。
2. 优化调度策略针对微电网的优化调度,本文提出了一种基于多目标优化的调度策略。
该策略综合考虑了电力供应的可靠性、经济性、环保性等多个目标,通过建立数学模型和运用优化算法,实现电力资源的合理分配。
同时,该策略还能根据实时数据和预测数据,动态调整调度方案,以适应微电网运行中的各种变化。
三、监控系统设计1. 监控系统架构微电网监控系统采用分层架构设计,包括数据采集层、数据处理层、应用层和用户层。
数据采集层负责实时收集微电网中的各种数据,如电力数据、环境数据、设备状态数据等。
数据处理层对收集到的数据进行处理和分析,提取有用的信息。
应用层根据分析结果,实现微电网的优化调度和监控功能。
用户层则提供友好的人机交互界面,方便用户查看和管理微电网的运行情况。
2. 监控功能实现(1)数据采集与传输:通过传感器、仪表等设备实时采集微电网中的各种数据,并利用通信技术将数据传输至监控中心。
(2)数据处理与分析:监控中心对收集到的数据进行处理和分析,包括数据清洗、数据过滤、数据预测等。
通过数据分析,可以及时发现微电网运行中的问题,并采取相应的措施。
(3)优化调度与控制:根据数据处理结果,监控系统能够实现微电网的优化调度。
微电网优化调度
本文C65型微型燃气轮机,在微电网系统中微型燃气轮机的数
学模型如公式(3)(4)(5)所示[3]。
QMT
Pe (1e e
l )
(3)
QCO QMT COPCO
(4)
Qhe QMT COPhe
(5)
QMT是排气余热值;Pe为输出有功率;式(5)中的Qhe为微型燃气
轮机供应给负荷的制热量,Qco为供给负荷的制冷量;COPco和COPhe
62
姚景昆 朱妍雯 戚新波: 微电网优化调度
2019年第 05 期
minC3 w1C1 w2C2
பைடு நூலகம்(11)
C3表示微电网的运行总费用,通过改变惯性系数 w1 和 w2 的大
小来达到调节微电网的运行成本和环境效益的比例。
2.3 微电网运行约束方程
(1)功率平衡约束:
N
Pdt
Pt loss
PGti
分别为制冷系数和制热系数。
1.4 燃料电池的数学模型
燃料电池的发电成本费用计算表达式如公式(6)所示。
1
CFC Cnl LHV
PJ J J
(6)
Cnl为天然气的价格(元/m3);LHV为天然气低热值(kWh/m3);
PJ为在时间间隔J内的有功功率(kW)。
1.5 蓄电池的数学模型
储能装置模型主要考虑电池的存储容量和充放电功率约束,其
数字技术与应用 数D字ig技it术al 与T应ec用hnologyww&
Vol.37 No.5 May 2019
应用研究
DOI:10.19695/12-1369.2019.05.32
微电网优化调度 *
姚景昆 朱妍雯 戚新波 (河南工学院,河南新乡 453000)
基于改进多目标粒子群算法的微电网并网优化调度
优。选取 微 电网案例的 日负荷数据进行 了优化调度 计算 ,仿 真结果表 明 了所提 模型和算法的有效性。
关 键 词 :微 电 网 ;并 网 ; 多 目标 粒 子 群 ;优 化 调 度
中 图 分 类 号 :T 3 M7 4 文 献 标 识 码 :A
子 群 算 法 求 解 ,但 并 未 考 虑 环 境 污 染 问题 。 文 献
0 引言
微 电 网 是 由 一 系 列 分 布 式 发 电 系 统 、储 能 系
[ ]从 成 本 和效 益 两 个 方 面 分 析 了微 电 网 的 经 济 8 性 ,建 立 了考 虑 温 室 气 体 、污 染 物 排 放 的 以 微 电
网运 行 成 本 最 低 为 目标 函 数 的 微 电 网经 济 模 型 ,
1 6.c m 。 2 o
1 6
电 力
科
学
与
工
程
2 1 02
束 条 件 下 ,通 过 优 化 微 电 网 系 统 内各 微 电 源 的 出 力 ,使 微 电 网 的综 合 目标 成 本 最小 。
目标 1 :微 电 网 系 统 的 运 行 成 本 最 低 。运 行 成 本 中 ,考虑 各 微 电 源 的 发 电 成 本 以及 微 电 网 与 主 网 间 的 能量 交 换 成 本 。
第2 8卷 第 7期
21 0 2年 7月
电
力科学ຫໍສະໝຸດ 与工程 Vo . 128. . No 7
1 5
E e ti o r S in e a d En i e r n l c rc P we ce c n g n e i g
J 1,0 2 u. 1 2
基 于 改进 多 目标 粒 子 群 算 法 的微 电网并 网优 化 调 度
分布式微电网调度中的功率平衡问题优化
分布式微电网调度中的功率平衡问题优化随着能源危机和环境污染问题的日益突出,分布式微电网作为一种新兴的能源供应模式,受到了广泛关注。
分布式微电网通过将大规模电力系统分割为多个小型电力系统,实现了能源的就地生产和使用,提高了系统的鲁棒性和可靠性。
然而,在分布式微电网调度中,功率平衡问题成为限制其进一步发展的主要瓶颈。
因此,本文将聚焦于分布式微电网调度中的功率平衡问题,并探讨优化方法。
首先,我们来解释一下功率平衡问题在分布式微电网调度中的具体含义。
分布式微电网调度涉及到多个分布式能源资源,如光伏、风力、燃料电池等,这些资源的电力输出受到诸多因素的影响,如天气状况、用户需求等。
因此,不同分布式能源资源的功率产生不平衡可能会导致能源供需失衡,进而影响系统的稳定运行。
因此,功率平衡问题优化就是要通过有效的调度策略,使各种能源资源的功率产生尽可能地平衡,以实现系统的可持续发展。
目前,对于分布式微电网调度中的功率平衡问题,学术界和工业界已经提出了一些优化方法。
其中,最常见的方法是基于电能存储技术的调度策略。
电能存储技术包括电池、超级电容器等,可以在功率持续性不平衡的情况下实现能量的存储和释放,从而调整系统的功率平衡。
例如,可以通过控制电池的充放电来平衡系统中的功率差异,使系统能够平稳运行。
此外,还可以通过超级电容器的运用储存和释放电力,以调整能源供需之间的不平衡。
这些电能存储技术的应用可以有效提高系统的功率平衡度,减少能源浪费和损耗。
另外,还有一些基于计划性负荷调整的方法可以优化分布式微电网调度中的功率平衡问题。
计划性负荷调整是指通过合理的负荷计划和负荷调整策略,将系统中的负荷分配到各个分布式能源资源上,以实现系统功率的均衡。
例如,可以通过调整负荷的启动时间和运行模式,避免系统中某一特定负荷过高或过低,从而降低功率不平衡的风险。
此外,还可以通过智能负荷管理系统对负荷进行合理规划,以最大程度地平衡系统的功率输出。
《2024年基于需求响应的微电网优化调度和监控系统设计》范文
《基于需求响应的微电网优化调度和监控系统设计》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长和传统能源的逐渐枯竭,微电网作为一种新型的能源供应模式,越来越受到人们的关注。
它不仅具备独立运行的能力,还可以通过与大电网的互动,实现能源的高效利用和供需平衡。
因此,设计一个基于需求响应的微电网优化调度和监控系统显得尤为重要。
本文将就如何实现这一系统进行详细的探讨。
二、需求响应的微电网调度重要性需求响应技术通过调节用户的能源使用行为和用电量,达到平衡电力供需的目的。
在微电网中,通过引入需求响应技术,可以实现电力负荷的削峰填谷,提高电力系统的稳定性和经济性。
此外,它还能降低用户对传统大电网的依赖,增强微电网的自主管理和调节能力。
三、微电网优化调度系统设计(一)系统架构设计微电网优化调度系统应具备多层次、模块化的架构设计。
包括数据采集层、数据处理层、调度决策层和执行控制层。
各层次之间应通过数据接口实现信息的传递和共享。
(二)数据采集与处理数据采集层负责实时收集微电网中各设备的运行数据,包括电压、电流、功率等。
数据处理层则对采集到的数据进行清洗、分析和存储,为调度决策提供支持。
(三)调度决策算法设计调度决策层是系统的核心部分,它根据收集到的数据和信息,采用先进的优化算法进行电力负荷预测和调度决策。
常用的算法包括遗传算法、模糊控制算法等。
通过这些算法,系统可以根据实时需求调整微电网的运行状态,实现电力负荷的优化分配。
(四)执行控制与反馈执行控制层负责根据调度决策层的指令,对微电网中的设备进行控制和管理。
同时,系统还应具备实时反馈功能,将执行结果反馈给调度决策层,以便进行进一步的优化调整。
四、微电网监控系统设计(一)监控系统架构微电网监控系统应具备实时的数据采集、处理、分析和显示功能。
系统架构包括数据传输层、数据处理与显示层和管理与决策层。
各层次之间应保证信息的顺畅传递和实时共享。
(二)实时数据传输与处理数据传输层负责将微电网中各设备的实时数据传输到数据处理与显示层。
智能电网中的微电网管理与能量调度优化
智能电网中的微电网管理与能量调度优化随着可再生能源和分布式能源资源的快速发展,智能电网成为未来能源系统的关键所在。
微电网作为智能电网的基础单元之一,扮演着管理和调度能源的重要角色。
本文将探讨智能电网中的微电网管理与能量调度优化的相关内容。
一、微电网管理微电网是由多种能源资源组成的小型电力系统,在智能电网中扮演着能量传输和分配的关键角色。
微电网管理的主要目标是最大化能源效率、提高电网可靠性和降低能源成本。
1. 能源资源管理微电网管理需要综合考虑不同的能源资源,包括太阳能、风能、储能系统等。
通过合理的能源资源管理,可以优化微电网的能量利用效率,满足用户需求的同时降低能源浪费。
此外,利用储能系统进行能量储存和平衡,可以提高微电网的可靠性和稳定性。
2. 负荷管理微电网管理还需要合理分配能量供应,以满足用户的负荷需求。
通过对用户负荷的监测和分析,可以实现负荷预测和负荷调度,在保证供电质量的前提下最大化利用可再生能源资源,实现能源的节约和优化。
3. 智能监测与控制微电网管理还需要建立智能监测与控制系统,实时监测微电网的运行状态和能源资源利用情况。
通过对微电网的数据分析和智能控制,可以实现对微电网的远程监控和优化调度。
智能监测与控制系统可以根据实际情况进行能量调度,最大化利用可再生能源和储能系统。
二、能量调度优化能量调度优化是微电网管理中的核心问题之一。
通过合理的能量调度优化,可以实现能量的高效利用和供需平衡,从而提高微电网的能源效率和经济性。
1. 能量调度策略能量调度策略是指根据用户需求和能源资源情况,合理分配能量供应和消耗的方法和规则。
常见的能量调度策略包括基于时间的定期调度、基于需求响应的实时调度和基于市场交易的经济调度。
根据不同的情况,选择合适的能量调度策略可以实现能源的高效利用和供需平衡。
2. 基于优化算法的能量调度随着计算机技术的进步,基于优化算法的能量调度在微电网管理中得到了广泛应用。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
含微电网的主动配电网协调优化调度方法
t t ) (6 ) pk =蒹λt ×蒹p(XL 其中 ,U 、A 分别为状态 k 下的不可用机组集合和可 t 用 机 组 集 合 ;P gt i 为 机 组 i 在 时 段 t 的 输 出 功 率 ;R g j t 为机组 j 可提供的旋转备用容量 ;Rm 为微电网 m 出 t 售的备用容量 ;X L 为系统负 荷 预 测 误 差 ; λt 为 机 组
Ng i=1 Nmg m=1
t t 鄱 P gti + 鄱 P m =PL
Cpl =鄱 鄱 cplm P
t=1 m=1 T
鄱
P - Pavg - P ΔPpl
t L
t m
鄱
2
(8 )
(1 )
(2 )发电单元出力上下限约束 。 (9 ) max 其中 ,P min 分别为可调度发电机组 的出力下限 i g i 、P g i 值和上限值 。 (3)机组爬坡约束 。 增负荷时 , 有 :
1
1.1
模型设计
ADN 优化模型 ADN 效益主要由负荷和接入的一般机组决定 ,
在传统经济运行的基础上考虑了安全性和可靠性 , 计及削峰填谷成本 、 备用购买成本和用户停电损失 成本 。 其中 ,ADN 调度微电网出力进行负荷调峰 ,并 在紧急情况下可以向微电网购买一定的备用容量 ; 将备用需求的确定过程融入到优化调度中 , 通过用 户停电损失期望反映其效果 。 于是 , 在 ADN 寻求总 运行成本最小的过程中 , 可以自动确定合理的调度 计划和备用需求 。 1.1.1 削峰填谷成本估算方法 在 ADN 处于峰谷负荷情况时 , 微电网可以响应 地区负荷曲线进行调峰 。 设调度周期总时段数为 T, 以微电网每个时段的输出功率为变量 , 由于 ADN 希 望以最 小 的 成 本 调 度 微 电 网 以 达 到 削 峰 填 谷 的 效 果 , 其 成 本可表示为负荷曲线的均方差和调度成本 的乘积 [15]:
智能电网中的微电网优化调度策略
智能电网中的微电网优化调度策略随着科技的进步和能源需求的增加,智能电网已经成为现代能源系统的重要组成部分。
而在智能电网中,微电网作为能量互通、分散调度的重要单元,其优化调度策略对于提高能源利用效率和电网的可持续发展具有重要意义。
一、微电网的概念和特点微电网是指一种由分布式能源源、储能设备和能量管理系统组成的局部电力系统,可以独立运行并与主电网进行互联。
微电网的主要特点包括:规模相对小,范围相对密集;具备自主脱网能力,可以独立运行;可与传统电网进行互联,实现能量的双向流动。
基于这些特点,微电网成为了智能电网的重要组成部分。
二、微电网优化调度的意义微电网的优化调度策略可以使其能够有效、经济地利用可再生能源,减少能源的浪费。
同时,优化调度还可以提高微电网的可靠性和稳定性,降低电网运行的风险。
通过合理规划和调度微电网内各个能源源的使用,可以使微电网的性能得到最大化,提升整体的能源利用效率。
三、微电网优化调度的方法1.供需分析和预测微电网的优化调度需要对能源供需进行准确的分析和预测。
通过分析历史数据和基于模型的预测算法,可以预测未来一段时间内的能源需求和可再生能源的供应情况。
这样可以为后续的优化调度提供准确的数据支持。
2.能源管理策略在微电网中,能源的管理是优化调度的关键。
通过精确的能源管理策略,可以实现能源的高效利用和灵活调度。
例如,通过合理规划电池的充放电策略,可以在高能源需求时段将储能电池的能量释放,以满足负荷需求;在能源供大于需的情况下,可以将多余的能源储存到电池中,以备不时之需。
3.负荷调度与网损优化微电网的负荷调度与网损优化是优化调度的重要环节。
通过合理规划负荷的分配和控制,可以最大限度地减少电网的损耗,提高电网的运行效率。
同时,合理调度负荷可以实现电能的灵活供应和满足用户的需求。
四、微电网优化调度的应用案例1.小区微电网在城市化进程中,小区微电网越来越受到关注。
小区微电网的规模相对较小,能够满足小区的用电需求,并可以通过微电网与主网进行互联。
电力系统中微电网的优化调度研究
电力系统中微电网的优化调度研究随着电力需求的快速增长和可再生能源的发展,微电网作为一种新型的电力系统结构,受到了广泛的关注。
微电网是由一系列分布式能量资源(DER)和多种类型的负荷组成的一种小型电力系统,被广泛应用于农村地区、岛屿、工业园区、军事基地等场景。
针对微电网的优化调度问题,本文将从以下几个方面展开研究。
首先,我们需要分析微电网的特点和需求。
微电网不同于传统的中央电网,其特点在于规模较小、复杂性高、不确定性大。
微电网通常由多种类型的能源资源组成,如太阳能、风能、蓄电池等。
此外,微电网中的电力负荷也具有时变和随机性的特点。
因此,在微电网的优化调度中需要考虑能源资源的不确定性、负荷的预测和调度策略的灵活性。
其次,我们需要建立微电网的优化调度模型。
优化调度模型是微电网优化调度的基础,通过建立数学模型和目标函数,可以对微电网的运行状态进行描述。
在模型中,需要考虑微电网的能源供需平衡、电力负荷的满足度、电力系统的稳定性以及经济性等多个方面的指标。
同时,还需要考虑微电网内部各个能源资源之间的协调运行关系,以及与外部电网的协同运行方式。
然后,我们需要设计微电网的优化调度算法。
根据微电网的特点和需求,可以选用不同的优化算法来解决微电网的优化调度问题。
常见的优化算法包括遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等。
这些算法能够在多样性和全局搜索能力之间找到平衡,并找到最优解。
在算法设计中,还需要考虑到算法的运行效率和实时性,以满足实际应用中的要求。
接着,我们需要考虑微电网中的风电和太阳能等可再生能源的接入和调度问题。
可再生能源的接入可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放量,但也带来了一系列的挑战。
因为可再生能源的产生具有不确定性和波动性,所以需要合理调度和控制。
在优化调度中,应考虑到可再生能源的特性,在合适的时刻进行充放电操作,以实现能源的最大化利用和平稳供应。
最后,我们需要综合考虑微电网的经济性和环境效益。
微电网的优化调度不仅要满足电力负荷的需求,还需要考虑到经济成本和环境效益。
微电网日前优化调度
报名序号:0705论文题目:微电网日前优化调度微电网日前优化调度摘要微电网优化调度是一种非线性、多模型、多目标的复杂系统优化问题。
传统电力系统的能量供需平衡是优化调度首先要解决的问题,对微电网进行优化调度能更好的实现经济利益最大化。
LabVIEW是一种程序开发环境,是一种用图标代替文本进行创建应用程序的图形化编程语言,采用数据流方式,程序框图结构,更直观的程序结构,与传统软件相比较更精确,运算速度更快。
为了研究微网日前优化调度问题,探究在不同供电方式下所产生不同的经济效益最大化,选取出最优的供电方式,得到一个最优解,我们以LabVIEW为基础,搭建模型,对于各种优化问题,对风电,光伏,蓄电池,负荷,电网当前供电量,系统与电网的功率限制,首先考虑在不同情况下的各种可能,税后进行风电+光伏的功率与负荷进行比较等数据判断,并与电网的功率限制进行比较,或者加上考虑电池的影响下判断是否存在进行强制放电与强制充电时间段,并进行逻辑运算与判断,优先做出特殊处理,再去考虑通常状态下负荷的供电的来源,依次分类考虑,在不同情况下,风电,电网,蓄电池的不同条件限定和不同时间时大小的比较,在不同时间段的价格,再算出电网单位时间的供电量,判断并调控如何整体的运行或调整微电网和电网的交换方案和方式,再进行具体规划,在不同情况下,具体到每个值,在一定的逻辑和反复的比较下,得到一个整体时间的最优解,即为微电网日前优化调度。
关键词:LABVIEW;最优解;微电网;逻辑算法;一、问题重述面对不断增长的电能需求以及化石能源的短缺,开发新型可持续发展的可再生能源成为迫切需求。
以风力发电、太阳能发电等为代表的环境友好型的电能生产技术不断成熟。
可再生能源根据其接入电力系统方式的不同,分为大规模集中接入和分布式接入,分布式接入主要应用于微电网。
根据百度百科,微电网(Micro-Grid)也译为微网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。
微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法
微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法随着能源结构和需求的多样化,微电网技术在电力系统中的地位逐渐提升。
微电网能够整合可再生能源资源,提高能源利用效率,降低能源损耗,具备良好的经济和社会效益。
然而,微电网的运行和管理面临着诸多挑战,其中最核心的问题是如何实现经济、安全、可靠的调度。
因此,本文提出一种微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法,旨在解决现有问题,提高微电网的运行效率和管理水平。
当前,微电网的经济调度主要集中在优化算法和模型的应用上。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等,这些算法能够在一定程度上解决调度问题。
然而,由于微电网的复杂性和不确定性,现有方法存在以下问题:(1)缺乏对不确定性的鲁棒性处理,导致在面临负荷波动和新能源不确定性时,调度结果可能偏离最优解;(2)优化过程中忽略微电网的安全运行要求,可能导致调度策略存在安全隐患;(3)缺乏对多目标、多约束条件的综合考虑,使得调度策略难以实现真正的优化。
针对以上问题,本文提出一种微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法,旨在提高微电网的经济性、安全性和鲁棒性。
本文提出的微电网两阶段鲁棒优化经济调度方法,分为两个阶段进行。
第一阶段为鲁棒优化阶段,主要考虑负荷波动和新能配电网在电力系统中扮演着至关重要的角色,其稳定性、安全性和经济性对整个电网的运行有着深远的影响。
然而,随着能源结构的多元化和负荷的多样化,配电网面临着越来越多的挑战。
因此,针对配电网的优化调度问题进行研究具有重要的现实意义。
在国内外学者的研究中,配电网博弈优化调度主要涉及博弈理论、优化算法和仿真实验等方面的内容。
其中,博弈理论主要应用于配电网中的利益冲突和决策问题;优化算法则可应用于求解配电网中的各种优化问题,如机组组合、负荷预测等;仿真实验则可以通过模拟配电网的实际运行情况,为优化算法提供可靠的验证平台。
多微电网租赁共享储能是指将多个微电网通过租赁的方式实现共享储能设备的资源优化配置。
电力系统中的智能配电网与微电网优化配置
电力系统中的智能配电网与微电网优化配置随着能源需求的不断增长和可再生能源的发展,电力系统正面临着许多新的挑战。
传统的集中式电力系统已经越来越难以满足电力需求的灵活性和可靠性要求。
因此,智能配电网和微电网成为了可持续发展的重要解决方案。
本文将探讨智能配电网和微电网在电力系统中的优化配置。
智能配电网是一种基于信息通信技术的电力系统,旨在提供更高效、可靠和可持续的电力服务。
其关键组成部分包括智能电表、智能感知装置、通信网络和自动化设备。
通过实时监测和控制电力网络中的电流、电压和负载等参数,智能配电网能够实现精细化的电力管理和故障检测。
此外,智能配电网还可以与用户的电动车、家庭能源存储系统等设备进行智能互联,实现能源的多样化供应和高效利用。
在智能配电网的基础上,微电网是一种局部的、可自主控制的能源系统,能够独立于主电网运行。
微电网通过将可再生能源(如太阳能和风能)与各种电力设备(如储能设备和发电机)结合起来,实现了能源的自给自足。
微电网不仅能够为用户提供经济实惠的电力,还能增强抗灾能力和降低对传统电力系统的依赖程度。
与传统的集中式电力系统相比,微电网具有较高的可靠性和灵活性,能够更好地适应电力需求的变化。
为了实现电力系统中的智能配电网和微电网的优化配置,必须考虑以下几个方面:首先是可再生能源的利用。
智能配电网和微电网依赖于可再生能源的供应,这些能源具有不稳定性和间歇性的特点。
因此,为了实现可靠的供电和能源平衡,需要合理配置可再生能源的装置和储能设备,以满足电力需求的同时减少对传统能源的依赖。
其次是能源管理和优化。
智能配电网和微电网可以通过智能化的能源管理系统实现对能源的高效利用和优化配置。
该系统可以根据实时的电力需求和可再生能源的供应情况,合理分配和调度电力设备的运行,以实现能源的最大化利用和电力质量的保证。
另外,智能配电网和微电网还需要建立健全的通信网络和数据管理系统。
通过实时、准确地收集和处理电力网络中的数据,可以更好地监测和预测电力需求的变化,并及时调整能源配置和运行策略。
含考虑IDR的冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度
第50卷第3期电力系统保护与控制Vol.50 No.3 2022年2月1日 Power System Protection and Control Feb. 1, 2022 DOI: 10.19783/ki.pspc.210425含考虑IDR的冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度杨晓辉,张柳芳,吴龙杰,冷正旸,刘康,徐正宏(南昌大学信息工程学院,江西 南昌 330031)摘要:多个冷热电联供微网接入主动配电网后,微网和配网作为不同利益主体,系统经济调度更具复杂性。
为保护各自隐私,提出了一种含冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度模型。
运用机会约束规划来处理冷热电联供微网群中新能源及冷热电负荷的随机性,采用分布式建模方法,以各自区域的运行成本最小化为目标,运用目标级联法来并行求取各自区域的最优经济调度结果。
同时在冷热电联供微网用户侧引入综合需求响应(Integrated Demand Respond, IDR),有利于降低供用能成本。
通过改进的IEEE33节点系统算例验证表明,引入IDR后,能有效降低系统运行成本,运用目标级联法能在保护各自区域隐私的基础上求取主动配电网和冷热电联供微网各自最优的经济调度结果。
关键词:冷热电联供微网;主动配电网;综合需求响应;机会约束规划;目标级联法Economic optimal dispatch of an active distribution network with combined cooling, heating andpower microgrids considering integrated demand responseYANG Xiaohui, ZHANG Liufang, WU Longjie, LENG Zhengyang, LIU Kang, XU Zhenghong(College of Information Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, China)Abstract: When several combined cooling, heating and power (CCHP) microgrids are connected to an active distribution network, the microgrid and network serve as different stakeholders, and the economic optimal dispatch of the system becomes more complex. To protect privacy, an economic optimal dispatch model of an active distribution network with CCHP microgrids is proposed. Chance-constrained programming is used to deal with the randomness of new energy and cooling, heating and power load in the CCHP microgrids. The distributed modeling method is adopted to minimize the operating cost of each region. Analytical target cascading (ATC) is used to determine the optimal economic dispatch results in their respective regions in parallel. At the same time, the introduction of an integrated demand response (IDR) in the user side of the CCHP microgrid is conducive to reducing energy supply costs. Verification on an improved IEEE33-bus system example shows that the introduction of IDR can effectively reduce the operating cost of the system.The optimal economic dispatch results of the active distribution network and CCHP microgrids can be obtained using ATC and protect the privacy of each region.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 61963026).Key words: CCHP microgrids; active distribution network; integrated demand response; chance constrained programming; analytical target cascading0 引言“十四五”规划以来,能源互联网已上升至国家战略发展地位,我国正在大力推进能源改革,提升能源利用率[1]。
微电网系统中的能量管理与调度方法
微电网系统中的能量管理与调度方法随着可再生能源的快速发展与应用,微电网系统逐渐成为一种重要的电力供应模式。
微电网系统由多个分布式能源资源(DERs)组成,包括太阳能电池板、风力发电机和储能系统等。
在微电网系统中,能量管理和调度方法的有效实施是确保系统能够稳定运行和高效运营的关键。
能量管理是指如何合理安排微电网系统中各个能源资源的能量流动和消耗,以实现最优的能源利用。
能量管理目标可以包括最大化可再生能源的利用、最小化系统能耗、降低用户能源成本等。
下面将介绍几种常用的能量管理方法。
1. 基于规则的能量管理方法基于规则的能量管理方法是一种基本而常用的方法。
它通过事先制定的规则和策略来调度能量流动。
例如,根据太阳能电池板的输出功率和负载需求,制定相应的充放电策略和能量优先级。
这种方法简单可行,但灵活性和响应能力较低。
2. 基于优化的能量管理方法基于优化的能量管理方法可以通过数学模型和优化算法来确定最佳能量调度策略。
常见的优化算法有线性规划、整数规划、动态规划等。
这些方法可以考虑多种因素,如能源成本、用户需求、储能系统容量等,以实现最优的能量管理效果。
然而,这些算法的计算复杂度较高,需要大量的计算资源,且实际应用中可能受到系统参数不确定性的影响。
3. 基于市场机制的能量管理方法基于市场机制的能量管理方法将微电网系统看作是一个能源市场,通过市场机制来调节能量的供需关系。
这种方法可以通过动态定价机制鼓励用户灵活调整负载需求,激励能源资源的共享和交易。
然而,市场机制的实施需要政府和市场参与者的合作,而且还需要解决一些技术和法律问题。
除了能量管理外,能量调度是微电网系统中的另一个重要问题。
能量调度是指如何合理分配和调度微电网系统中各个能源资源的能量,以满足用户的需求。
以下是几种常见的能量调度方法。
1. 负载均衡调度方法负载均衡调度方法是通过动态分配负载来实现能量的均衡调度。
通过监测不同区域的电力需求,将负载从高负载区域转移到低负载区域,以减轻系统负荷。
微电网中的能量管理与电力优化调度方法
微电网中的能量管理与电力优化调度方法随着能源需求的增长和能源结构的变化,微电网在能量管理和电力优化调度方面扮演着重要角色。
微电网是由分布式能源、负载和能量存储设备组成的小型电力系统,它们能够以更高效、可靠和可持续的方式提供能源供应。
为了实现微电网的有效运行,能量管理和电力优化调度方法变得至关重要。
能量管理是指对微电网中所有能源资源进行合理配置和利用的过程。
微电网中的能源资源包括太阳能、风能、电池等。
通过合理的能量管理,可以降低能源消耗和能源浪费,提高能源利用效率。
在微电网能量管理的过程中,应考虑以下几个关键因素。
首先,能源资源的预测和调度是能量管理的核心。
通过对太阳能、风能等能源资源的预测,可以提前制定运行策略,合理安排能源供应。
同时,还需要根据能源的需求和供应情况进行动态调度,确保能源的平衡和稳定供应。
其次,能源的储存和转化也是能量管理的关键。
电池储能系统作为微电网中常见的能源储存设备,能够将多余的能源储存起来,待需要时释放出来。
在能量管理的过程中,应根据能源供应和需求的变化,合理调控电池的充放电过程,以实现能量的平衡。
最后,能源的监控和优化是能量管理的基础。
通过对微电网中能源的即时监控和分析,可以了解能源的消耗和利用情况,及时发现问题并采取相应措施。
同时,优化控制算法的应用也能够提高能源管理的效果,例如通过模糊控制、神经网络等方法,能够更加精确地预测和调度能源供应。
在实现微电网的能量管理的同时,电力优化调度方法也不可忽视。
电力优化调度是指通过对微电网中电力的调度和分配,使得电力供应更加可靠、高效和灵活。
在电力优化调度方法中,应注意以下几个关键点。
首先,电力负荷的预测和管理是电力优化调度的基础。
通过对负载的预测,可以合理安排电力的分配和调度。
例如,根据历史数据和趋势分析,可以预测未来某一时间段的负荷情况,以便提前调整供电策略。
其次,电力网络的拓扑结构和传输效率也是电力优化调度的关键因素。
通过优化电网的拓扑结构,可以降低电力传输的损失和能耗,提高整个系统的运行效率。
含微电网的配电网优化调度方法 蔡嘉隽
含微电网的配电网优化调度方法蔡嘉隽摘要:优化调度主配电网策略是能够确保配电网安全、高效运作,也是对于分布式能源主动配电网实施的主动管理核心技术。
本文结合提出的优化配电网调度模型,优化了含微电网的配电网,进而更加有效降低了系统运作成本,减少了网络损耗。
基于此,本文分析了调度和优化含微电网的配电网方法。
关键词:微电网;配电网;优化调度在微电网技术日益发展下,分布式电源以微电网形式作为能够双向调度单元从接入配电网上中,微电网成为了配电网与分布式电源二者的桥梁,使配电网无需要直面各种归属差异大、种类差异大的微电网。
当前我国对优化含微电网的配电网研究处于不成熟时期,本研究在优化配置微电网中分布式电源中,构建了微电网等效模型,将微电网分割成若干个电源模块。
因此,对含微电网的配电网变电站方法进行研究。
1概述优化调度含微电网的配电网在经济优化有功调度的前提下开展无功优化含微电网的配电网,在对电网网络结构考虑下,在调整无功出力下降低在运行中配电网的网损,不越限各个节点的电压。
本文在无功优化过程中,对接入到配电网的分布式电源以及微电网无功输出能力全面考虑[1]。
光伏发电、燃料电池、直驱式风电机组等等分布式电源都需要电网并网逆变器,在对并网逆变器控制下,分布式电源在向电网功率提供中既可以提供有功的,也能够提供无功的,最大的无功功率容量为式子中。
其中Q为分布式电源并网逆变器提供无功功率。
为分布式电源提供最大视在功率是Smax。
为并网逆变器Pact提供有功功率。
首先,目标函数的阐述。
以可向配电网提供无功的分布式电源的功率容量与微电网无功率容量QMG,是一种控制变量。
以降低网损为目标的函数,并加入了惩罚负荷节点电压越限的函数,如式(2)为形成的目标函数。
在式子中,Qi分为节点注入了无功功率,Pi为节点注入了无功功率。
Uj为j电压幅值,Ui为i电压幅值。
θij代表i与j之间的电压相差角,Bij代表i与j之间的电纳相差角,Gij代表i与j的电导相差角。
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含微电网的配电网优化调度
发表时间:2018-01-29T09:38:33.913Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:武星辰
[导读] 摘要:在近年来,微电网的使用率有了明显的提高,由于它能够对分布式电源进行有效地利用,并且对于配电网的供电有了更多的保障,因此,它的存在受到了国际上许多学者的重视。
(国网冀北电力有限公司张家口供电公司河北张家口 075000)
摘要:在近年来,微电网的使用率有了明显的提高,由于它能够对分布式电源进行有效地利用,并且对于配电网的供电有了更多的保障,因此,它的存在受到了国际上许多学者的重视。
关键词:含微电网;配电网;优化
1微电网的概念和典型结构
微电网是指由分布式电源、负荷单元和储能装置依照特定的拓扑结构构成的具有独立管理、维护、操控能力的集约化新型电力网络。
微电网有两种运行方式:并网运行和独立运行。
在联网运行模式下,微电网从主电网输入或输出电力。
一旦主电网出现任何扰动,微电网就转换到独立模式,并且保持对优先级负荷的供电可靠性。
微电网的典型结构主要有:交流型微电网、直流型微电网和交直流混合型微电网。
在交流型微电网中,输出交流电的分布式电源通常直接或者经AC/DC/AC转换装置连接至交流母线,输出直流电的分布式电源必须经过DC/AC逆变器连接至交流母线。
直流网络结构中,分布式电源、储能系统和各类负荷均经过电力电子设备连至直流母线。
同交流型微电网相比,直流型微电网更多需要关注的是电压控制与不同分布式电源间的环流抑制控制。
交直流混合型微电网即可以直接向直流负荷供电,又可以向交流负荷供电,降低了电力变换带来的能量损耗,更高效,更具灵活性,发展最具潜力。
2微电网的研究发展状况
目前,国际上关于微电网相关技术的研究日益深入,结合理论和技术实践的开展,很多国家建设了相关的实验示范系统,有的已经投入了市场化运营。
美国学者最早提出了“微电网”的概念,并对其组网方式、控制策略、电能质量改善措施等专题进行了长期深入研究。
此后,在美国建成了包括一些大学校园微电网在内的数十个实际微电网工程。
欧洲对微电网的研究,主要关注多个微电网之间的互联问题,目的是解决未来大量分布式电源的可接入性问题,保证电网运行的稳定性。
目前,欧洲部分国家的微电网技术逐渐走向成熟。
日本基于本国资源匮乏,能源短缺,各类用电需求日益增长的现实背景,对可再生能源发电投入了很大的研究力量。
日本也建成了多个示范工程,如Archi微电网、Kyoto微电网、Hachinohe微电网、Tokyogas微电网。
当前我国正处于经济与社会飞速发展的重要阶段,微电网技术发展方兴未艾,在国内的很多高校和科研机构也纷纷展开了积极的研究。
我国的微电网主要以试点项目为主,例如浙江东福山岛微电网、江苏盐城大丰微电网、青海玉树微电网等实际工程。
“十三五”期间,我国将在太阳能、风能占优势的区域设立微电网示范平台,还将推进建立100座新能源示范城市。
但是我国微电网的发展与世界其他发达国家的研究实力相比,依然存在较大差距,需要多投入科研精力,促进其广泛的发展。
3微电网的控制与保护
微电网和DER单元的整合在引入控制和保护系统设计中需要解决的一些运行技术挑战,以确保目前的可靠性水平不会受到严重影响从而充分发挥分布式发电技术的优势。
其中一些困难来自于传统配电系统,而其他问题则是在电能传输过程种观测到的稳定性问题。
微电网保护和控制方面最相关的挑战包括:
1)双向功率流:分配馈线最初设计用于单向功率流,DG单元在低电压电平下可能导致反向功率流,并导致保护协调问题,进入不需要的功率流模式,引起故障电流分布和电压控制的复杂性。
2)稳定性问题:各集成的DG单元的相互作用可能会产生局部振荡,需要进行彻底的小干扰稳定性分析。
此外,需要进行暂态稳定性分析,以确保微电网中并网和独立运行模式之间的无缝过渡。
3)建模:在传统水平建模常规电力系统时,三相平衡条件(主要是感应传输线路)和恒功率负载是普遍的假设;然而,这些并不一定适用于微电网,因此需要修改模型。
4)低惯量:与大量同步发电机确保较大惯性的大功率系统不同,微电网可能会显示出低惯量特性,尤其是在功率电子接口DG单元中占有重要份额时。
虽然这样的接口可以提高系统动态性能,但是如果没有合适的控制机制,则系统中的低惯性可能导致严重的频率偏差。
5)不确定性:微电网的经济可靠运行需要不同DER之间的一定程度的协调。
这种协调在孤立的微电网中变得更具挑战性,其中关键的需求供给平衡和部件故障率需要在延长的范围内解决强祸合问题,同时考虑到负载曲线和天气预报等参数的不确定性。
由于负荷数量的减少和发电微源的关联性更强,这种不确定性高于大电网系统。
4接入主动配电网的微电网规划设计
微电网作为可再生能源、电动汽车和储能装置等并入主动配电网的有效平台,能充分解决间歇性分布式能源与主动配电网的耦合问题,因此是未来主动配电网研究的热门方向。
微电网可以运用一系列协调控制技术保证对自身的控制、保护及管理,因此针对接入主动配电网的微电网规划设计的研究主要从考虑多因素的优化配置及MG的选址定容、多层次综合规划和多类型DG间的互补性设计等方面进行。
基于电池储能系统(BESS),提出了一种运用于微电网的以使购电成本最小化的优化算法,该算法在最小成本的约束下,可在任意时刻同时对BESS及多个DG进行有效调控。
相关学者采用蒙特卡罗模拟方法,建立智能虚拟储能控制策略来应对可再生能源的不确定性及渗透率的增加;有学者提出的优化粒子群算法能有效解决风、光和煤炭等多类型分布式发电间的互补性问题,实现了偏远地区的多联产微电网;同时研究人员基于德尔菲法修正的层次分析法,综合考虑多类型DG的协调控制及电网的安全可靠、可持续发展等因素,建立了接有MG的配电网规划设计评价体系。
5接入主动配电网的微电网控制方式
随着微电网群数量的快速增长,主动配电网的网架结构及电力潮流流向也会随之发生变化,因此寻求对微电网合理的控制方式是加快主动配电网朝着更稳定、更智能和更高效目标迈进的保证。
就当前的科研现状来看,控制挂载至ADN的微电网,主要有由ADN全权控制的
集中式控制、主动配电网与微电网联合控制的集中-分散式控制以及微电网群间协同控制的分布式控制3种。
接入主动配电网的微电网典型结构为集中式控制模式,在此模式中主动配电网享有对全网信息、发电计划和能量输送的全部控制权,同时结合不同的运行情况灵活制定出各种控制方案,实现了对接入至主动配电网的微电网的全面优化协调控制。
但庞大的数据采集信息量及信息处理工作对主动配电网有着很大的考验。
与集中控制模式不同,集中-分散式控制加入了微电网的自身控制,在对各类可控及不可
控负荷进行合理预测的前提之下,制定出科学的发电计划,从而起到对间歇性分布式电源及主动负荷的有效调配,最后再将结果上报至主动配电网管理层,实现了控制任务的分散下放,提高了数据处理的实时性和扩展性。
分布式控制是通过将本地微电网信息与相邻微电网群信息进行协同运行,最终确定控制方案,极大程度地确保了控制方案的可靠性,并且信息的有效率将大为提升,使得控制变得更加灵活。
结语
微电网作为大电网的补充,作为被承认的有效方案,它仍然要面对技术上,经济上和政策不完善所带来的种种问题。
虽然困难重重,但是目前许多有利的条件,包括国家相关政策的不断出台都将会起到推波助澜的作用,未来微电网的发展趋势仍然是一片大好。
参考文献:
[1]张晓雪,牛焕娜,赵静翔.含微电网的配电网优化调度[J].电工技术学报,2017,32(07):165-173.
[2]徐意婷,艾芊.含微电网的主动配电网协调优化调度方法[J].电力自动化设备,2016,36(11):18-26.
[3]潘欢.微电网的经济调度与含微电网的配电网可靠性研究[D].湖南大学,2015. 作者:武星辰身份证号:13070219860614xxxx。