能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下需求響應(yīng)資源協(xié)調(diào)優(yōu)化及相關(guān)問(wèn)題研究.pdf

1、能源互聯(lián)網(wǎng)利用前沿信息技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)電側(cè)與需求側(cè)的靈活雙向互動(dòng)，而且能夠滿足電、氣、冷、熱等多種能量需求，實(shí)現(xiàn)多類能源的高效利用和可再生能源的高度兼容。能源互聯(lián)網(wǎng)愿景的實(shí)現(xiàn)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(lái)了一些新的挑戰(zhàn)，例如需求側(cè)的海量分布式能源資源(Distributed energy resources，DERs)的協(xié)調(diào)管理;包含多樣化需求響應(yīng)(Demand response，DR)資

2、源和儲(chǔ)能設(shè)備的多能源系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行等。
　　在上述背景下，本文研究了需求側(cè)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(yùn)行問(wèn)題，以及考慮“源-網(wǎng)-荷”互動(dòng)的智能配電系統(tǒng)規(guī)劃。鑒于信息在能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)中信息生產(chǎn)、分配、交換和消費(fèi)所涉及的相關(guān)問(wèn)題研究進(jìn)行了展望。具體的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)研究了基于前景理論和直覺(jué)模糊多屬性決策的智能配電系統(tǒng)規(guī)劃方法。考慮“源-網(wǎng)-荷”互動(dòng)的智能

3、配電系統(tǒng)規(guī)劃需要考慮的因素眾多，評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)類型亦較為豐富，指標(biāo)評(píng)價(jià)過(guò)程中的不確定性也大大增加。首先從發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和需求側(cè)3個(gè)環(huán)節(jié)建立智能配電系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。接著根據(jù)直覺(jué)模糊集的相關(guān)理論，對(duì)專家評(píng)價(jià)過(guò)程中的猶豫度予以準(zhǔn)確描述，并將實(shí)數(shù)型、區(qū)間型、語(yǔ)言型和直覺(jué)模糊型等多種屬性數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一處理為標(biāo)準(zhǔn)化的直覺(jué)模糊型數(shù)據(jù)，并對(duì)直覺(jué)模糊數(shù)的得分函數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。然后，引入前景理論處理不同決策者在決策過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)偏好。最后，以實(shí)際例子說(shuō)明所

4、提方法的可行性和有效性。
　　(2)研究了需求響應(yīng)下計(jì)及分布式發(fā)電出力和市場(chǎng)電價(jià)不確定性的阻塞管理。盡管需求側(cè)資源的靈活調(diào)度有助于電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，然而倘若不能有效管理，需求側(cè)資源的不協(xié)調(diào)運(yùn)行可能會(huì)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(chǎng)價(jià)格不確定性帶來(lái)的負(fù)面影響。最后，通過(guò)對(duì)一個(gè)丹麥0.

5、4kV配電系統(tǒng)進(jìn)行仿真，分析了所提阻塞管理策略的經(jīng)濟(jì)效益和魯棒性。
　　(3)研究了考慮綜合需求響應(yīng)和多樣化儲(chǔ)能設(shè)備的多能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。多能源系統(tǒng)的協(xié)同規(guī)劃和優(yōu)化運(yùn)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(duì)前人提出的能源中心建模框架進(jìn)行擴(kuò)展，引入了綜合需求響應(yīng)(Integrated demand response，IDR)項(xiàng)目以實(shí)現(xiàn)需求側(cè)的電轉(zhuǎn)氣(Power to gas，P2G)設(shè)備、熱泵、多種能源載體的儲(chǔ)能設(shè)備

6、和靈活負(fù)荷的協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行。隨后，基于雙層優(yōu)化理論，建立計(jì)及多種能源載體之間互動(dòng)的多能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型。最后，以4節(jié)點(diǎn)多能源系統(tǒng)及由修改的IEEE118節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)和20節(jié)點(diǎn)比利時(shí)天然氣系統(tǒng)共同組成的多能源系統(tǒng)驗(yàn)證本章所提出方法的可行性和有效性。
　　(4)展望了信息經(jīng)濟(jì)學(xué)在能源互聯(lián)網(wǎng)信息經(jīng)濟(jì)研究中的應(yīng)用前景，并試圖建立相關(guān)的研究框架。信息系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息經(jīng)濟(jì)學(xué)是相關(guān)的一個(gè)有待研究的重要問(wèn)題。