能源互聯網環(huán)境下需求響應資源協調優(yōu)化及相關問題研究.pdf

1、能源互聯網利用前沿信息技術，不僅能夠實現電力系統(tǒng)內部發(fā)電側與需求側的靈活雙向互動，而且能夠滿足電、氣、冷、熱等多種能量需求，實現多類能源的高效利用和可再生能源的高度兼容。能源互聯網愿景的實現能夠大幅提高能源的綜合利用效率和可再生能源的消納比例，但也帶來了一些新的挑戰(zhàn)，例如需求側的海量分布式能源資源(Distributed energy resources，DERs)的協調管理;包含多樣化需求響應(Demand response，DR)資

2、源和儲能設備的多能源系統(tǒng)的優(yōu)化運行等。
　　在上述背景下，本文研究了需求側分布式資源廣泛接入情況下智能配電系統(tǒng)和多能源系統(tǒng)的優(yōu)化運行問題，以及考慮“源-網-荷”互動的智能配電系統(tǒng)規(guī)劃。鑒于信息在能源互聯網中發(fā)揮的重要作用，對能源互聯網中信息生產、分配、交換和消費所涉及的相關問題研究進行了展望。具體的研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)研究了基于前景理論和直覺模糊多屬性決策的智能配電系統(tǒng)規(guī)劃方法?？紤]“源-網-荷”互動的智能

3、配電系統(tǒng)規(guī)劃需要考慮的因素眾多，評價指標的數據類型亦較為豐富，指標評價過程中的不確定性也大大增加。首先從發(fā)電側、電網側和需求側3個環(huán)節(jié)建立智能配電系統(tǒng)綜合評價指標體系。接著根據直覺模糊集的相關理論，對專家評價過程中的猶豫度予以準確描述，并將實數型、區(qū)間型、語言型和直覺模糊型等多種屬性數據類型統(tǒng)一處理為標準化的直覺模糊型數據，并對直覺模糊數的得分函數進行了改進。然后，引入前景理論處理不同決策者在決策過程中的風險偏好。最后，以實際例子說明所

4、提方法的可行性和有效性。
　　(2)研究了需求響應下計及分布式發(fā)電出力和市場電價不確定性的阻塞管理。盡管需求側資源的靈活調度有助于電力系統(tǒng)的安全和經濟運行，然而倘若不能有效管理，需求側資源的不協調運行可能會引起配電系統(tǒng)的阻塞。首先提出了配電系統(tǒng)阻塞管理的總體框架和基本流程。接著，基于此框架建立了智能配電系統(tǒng)日前阻塞管理的雙層優(yōu)化模型。然后，采用魯棒優(yōu)化方法減輕分布式電源出力和市場價格不確定性帶來的負面影響。最后，通過對一個丹麥0.

5、4kV配電系統(tǒng)進行仿真，分析了所提阻塞管理策略的經濟效益和魯棒性。
　　(3)研究了考慮綜合需求響應和多樣化儲能設備的多能源系統(tǒng)優(yōu)化運行。多能源系統(tǒng)的協同規(guī)劃和優(yōu)化運行能夠有效利用多種能源載體并有效消納可再生能源。首先，對前人提出的能源中心建模框架進行擴展，引入了綜合需求響應(Integrated demand response，IDR)項目以實現需求側的電轉氣(Power to gas，P2G)設備、熱泵、多種能源載體的儲能設備

6、和靈活負荷的協同優(yōu)化運行。隨后，基于雙層優(yōu)化理論，建立計及多種能源載體之間互動的多能源系統(tǒng)優(yōu)化調度模型。最后，以4節(jié)點多能源系統(tǒng)及由修改的IEEE118節(jié)點電力系統(tǒng)和20節(jié)點比利時天然氣系統(tǒng)共同組成的多能源系統(tǒng)驗證本章所提出方法的可行性和有效性。
　　(4)展望了信息經濟學在能源互聯網信息經濟研究中的應用前景，并試圖建立相關的研究框架。信息系統(tǒng)是能源互聯網的重要組成部分，能源互聯網環(huán)境下的信息經濟學是相關的一個有待研究的重要問題。