智能電網(wǎng)的負載優(yōu)化調度研究.pdf

1、智能電網(wǎng)是把最新的信息化、通信、計算機控制技術和原有的輸、配電基礎設施高度結合，形成一個新型電網(wǎng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化，且呈現(xiàn)清潔化、低碳化、高效化的特征。近年來智能電網(wǎng)技術在很多國家得到快速發(fā)展，并有力促進了電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)已成為未來電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。
　　智能電網(wǎng)需求側管理是對用戶用電設備進行實時監(jiān)測，根據(jù)電網(wǎng)負載變化情況和電價政策的引導，實現(xiàn)用戶用電設備實時響應。開展需求側管理有助于緩解電力供需矛盾，提高用戶的電能使用效

2、率、促進節(jié)能減排，對保障我國經濟社會可持續(xù)發(fā)展意義重大。目前電網(wǎng)供電端與用電端的互動通過雙向通信網(wǎng)絡來實現(xiàn)，電網(wǎng)的負載平衡、用戶的用電效用公平及用電成本是我們關心的問題。因此如何通過有效的電價調整、智能調度、平衡電網(wǎng)負載，進而減小電網(wǎng)峰平比，提高電能利用率，降低用電成本是智能電網(wǎng)研究中的一個重大課題。
　　本文研究的主要內容和創(chuàng)新點包括如下幾個方面:
　　一、傳統(tǒng)的電價政策無法真正反應電力供應與需求之間的關系，并且在不同用戶

3、需求下容易產生效用不公平問題。因此，本文在用戶效用最大化問題的目標函數(shù)中引入了用戶的擬合效用函數(shù)，提出了基于實時電價的負載優(yōu)化調度模型，以所有用戶的擬合效用與電能成本之差最大為目標函數(shù)，以所有用戶的電能消費總量不大于供電商提供的電能為優(yōu)化約束項，實現(xiàn)了效用比例公平的實時電價方法。該模型不僅適合于彈性需求用戶，同時適合于非彈性需求用戶。通過對偶-梯度投影算法，分別推導出供電端和需求端算法，當取得最優(yōu)解時，可實現(xiàn)所有用戶效用比例公平，其對偶

4、變量即拉格朗日乘子恰好是電能在競爭的市場中的供求均衡價格。本文通過Matlab仿真平臺來驗證所提出的算法，并對算法的性能進行分析，得出相應結論。
　　二、將網(wǎng)絡帶寬定價模型運用到智能電網(wǎng)基于激勵的負載優(yōu)化調度研究中，在引入供電端提供的激勵價格、等待成本函數(shù)以及供電端提供額外電能需要的成本函數(shù)的基礎上，構建了負載優(yōu)化調度模型，通過優(yōu)化供電端發(fā)布激勵價格，實現(xiàn)供電端利潤最大化目標。此優(yōu)化模型鼓勵終端用戶轉移高峰期用電到離峰時間，獲得一

5、定報酬，節(jié)省耗電成本。對供電商來說，減少了負載高峰出現(xiàn)的幾率，起到了消峰填谷的作用。本文還對基于雙曲線模型的時間貼現(xiàn)的用戶等待成本函數(shù)進行估計，用Matlab仿真平臺進行仿真分析，得到擬合誤差較小的參數(shù)。
　　三、位于用電端的分布式能源接入及電池充放電不僅使清潔能源有效利用，減少用戶用電成本，而且減小電網(wǎng)峰平比。本文提出了面向分布式發(fā)電及電池充放電的負載優(yōu)化調度模型，在原有基于效用最大化模型的基礎上引入分布式發(fā)電（光伏板）及電能存