智能電網(wǎng)的負(fù)載優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、智能電網(wǎng)是把最新的信息化、通信、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度結(jié)合，形成一個(gè)新型電網(wǎng)，實(shí)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(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)在很多國(guó)家得到快速發(fā)展，并有力促進(jìn)了電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)已成為未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　智能電網(wǎng)需求側(cè)管理是對(duì)用戶用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)載變化情況和電價(jià)政策的引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)用戶用電設(shè)備實(shí)時(shí)響應(yīng)。開(kāi)展需求側(cè)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(jìn)節(jié)能減排，對(duì)保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(dòng)通過(guò)雙向通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)的負(fù)載平衡、用戶的用電效用公平及用電成本是我們關(guān)心的問(wèn)題。因此如何通過(guò)有效的電價(jià)調(diào)整、智能調(diào)度、平衡電網(wǎng)負(fù)載，進(jìn)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(gè)重大課題。
　　本文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括如下幾個(gè)方面:
　　一、傳統(tǒng)的電價(jià)政策無(wú)法真正反應(yīng)電力供應(yīng)與需求之間的關(guān)系，并且在不同用戶

3、需求下容易產(chǎn)生效用不公平問(wèn)題。因此，本文在用戶效用最大化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)中引入了用戶的擬合效用函數(shù)，提出了基于實(shí)時(shí)電價(jià)的負(fù)載優(yōu)化調(diào)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(biāo)函數(shù)，以所有用戶的電能消費(fèi)總量不大于供電商提供的電能為優(yōu)化約束項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了效用比例公平的實(shí)時(shí)電價(jià)方法。該模型不僅適合于彈性需求用戶，同時(shí)適合于非彈性需求用戶。通過(guò)對(duì)偶-梯度投影算法，分別推導(dǎo)出供電端和需求端算法，當(dāng)取得最優(yōu)解時(shí)，可實(shí)現(xiàn)所有用戶效用比例公平，其對(duì)偶

4、變量即拉格朗日乘子恰好是電能在競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)中的供求均衡價(jià)格。本文通過(guò)Matlab仿真平臺(tái)來(lái)驗(yàn)證所提出的算法，并對(duì)算法的性能進(jìn)行分析，得出相應(yīng)結(jié)論。
　　二、將網(wǎng)絡(luò)帶寬定價(jià)模型運(yùn)用到智能電網(wǎng)基于激勵(lì)的負(fù)載優(yōu)化調(diào)度研究中，在引入供電端提供的激勵(lì)價(jià)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(chǔ)上，構(gòu)建了負(fù)載優(yōu)化調(diào)度模型，通過(guò)優(yōu)化供電端發(fā)布激勵(lì)價(jià)格，實(shí)現(xiàn)供電端利潤(rùn)最大化目標(biāo)。此優(yōu)化模型鼓勵(lì)終端用戶轉(zhuǎn)移高峰期用電到離峰時(shí)間，獲得一

5、定報(bào)酬，節(jié)省耗電成本。對(duì)供電商來(lái)說(shuō)，減少了負(fù)載高峰出現(xiàn)的幾率，起到了消峰填谷的作用。本文還對(duì)基于雙曲線模型的時(shí)間貼現(xiàn)的用戶等待成本函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，用Matlab仿真平臺(tái)進(jìn)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(fù)載優(yōu)化調(diào)度模型，在原有基于效用最大化模型的基礎(chǔ)上引入分布式發(fā)電（光伏板）及電能存