基于一致性算法的区域网络集中式共享储能共享机制

现阶段共享储能市场的交易机制存在准入门槛高、交易成本高、交易过程复杂等问题。在高渗透率新能源接入背景下,传统集中式调度方法存在调度中心通信压力大、可靠性差等问题,而分布式调度方法能通过降低市场交易成本来提高市场效率。针对多座新能源场站与共享储能的标准纳什博弈关系,提出了基于价格一致性的共享储能实时共享机制。基于共享储能的实时交易机制,构建了新能源场站与共享储能运营商的分布式个体决策模型;为了实现去中心化共享,在区域共享网络中提出了基于一致性算法的共享储能实时共享机制,参与者通过交互共享电价达成价格认同,最终实现共享储能社会福利最大化。以新能源场站-共享储能网络为算例进行仿真,验证所提分布式调度方法能达到与集中式调度方法相同的效果,且适用性更优。

考虑需求响应潜力的配电网多主体交易策略

为了促进负荷需求响应技术在配电网中的应用,提高配电网交易运行效率,提出一种考虑电力需求响应潜力的配电网多主体交易策略。首先,建立一种基于闵可夫斯基和的负荷需求响应潜力计算方法,将分布式的主动型负荷聚合为广义负荷进行统一的调度。然后,依据配电网中各个交易主体的盈利模式,建立各主体的数学模型,并分别以配电网总体收益最大和各主体收益最大为目标函数构建双层多目标优化模型。最后,利用MultiGPO算法对优化问题进行求解。结果显示,所构建的配电网模型能够在配电网整体收益最大的前提下合理分配各主体收益,从而提高配电网整体和单一个体的经济性,同时,所使用的MultiGPO算法相比于传统算法能够获得更好的优化结果。

考虑不确定性与非完全理性用能行为的电动汽车集群可调度潜力计算方法

电动汽车(EV)的保有量与渗透率不断提高,且电力市场对售电侧放开,因此充分发挥需求侧资源的可调度潜力参与电力系统的优化调节显得愈加重要。提出了一种模型-数据混合驱动的EV集群可调度潜力计算方法。首先,根据闵可夫斯基求和理论将EV集群聚合为广义储能(GES)设备,基于双向长短期记忆网络形成GES模型参数的预测方法,根据EV用户的停驶数据进行用能规律挖掘以应对EV充电行为的随机性,并确定GES模型的容量、功率边界;然后,考虑EV用户的经济用能因素和非完全理性行为因素建立EV集群自调度模型,根据停驶数据的预测结果计算自调度负荷曲线;最后,计算GES设备的再调度容量、再调度功率,量化计算EV集群的可调度潜力。仿真算例结果表明,所提方法能够在明确EV集群用能行为与发挥可调度潜力参与需求响应之间界限的同时,量化EV集群的可调度潜力来为聚合商参与电力市场交易提供依据。

计及电动汽车用户响应特性的充电站实时电能共享机制

电动汽车用户参与本地充电站电能共享既能满足充电站电能共享需求,也能通过优化配置本地电能资源给参与者带来收益。考虑到传统电力市场准入门槛高、交易成本高等问题限制了本地电能共享,文中计及电动汽车用户响应特性,提出了基于价格一致性的充电站实时电能共享机制。首先,计及道路拥堵情况、预共享电价、节点边际电价和用户充放电成本效用参数等电动汽车用户驾驶行为影响因素,建立了电动汽车用户选择模型。接着,在本地电能共享网络中,推导了集中式调度模式下社会福利最大化模型的对偶问题,进而提出了基于价格一致性的实时电能共享机制,以共享电价作为一致性变量,参与者间通过信息交互达成价格认同,最终实现电能共享社会福利最大化。最后,在路网-电网-电能共享网络耦合系统中进行了仿真。仿真结果表明,道路通行时间和预共享电价对电动汽车用户选择行为影响最大,高充电效用和低放电成本的电动汽车用户参与充电站电能共享能够同时提升个体和整体经济效益。

自动草莓收割机设计

随着种植技术的提高,大规模种植草莓成为了可能,但是草莓本身果体柔弱,成熟时间不统一,使得草莓的采摘几乎完全由人工完成,这种采摘方式效率低,费时费力。为此,本设计参考三菱电机e-F@ctory设计理念,采用图像识别技术结合机械臂的控制,联动PLC与电脑,实现对于成熟草莓的精准采摘。通过对采摘机构的设计,在保护果体的同时提高采摘效率;通过对机械臂运动路线的规划保证采摘的速度;通过图像识别技术确保采摘的准确性。这种机械适用于大规模的生产种植中,通过对机械臂的改装亦可实现自动喷洒农药,摘除杂草等一系列活动。同时,此自动机械的研究过程以及程序具有一定的普适性,通过适当的改装可以推广到很多领域。

基于改进AHP-TOPSIS法的经济开发区配电网综合评价指标体系和投资策略研究

针对处于发展前期、中期的经济开发区配电网发展水平的全面评价以及未来投资策略问题,综合考虑评价的特点和指标的适用性,构建了用于评价经济开发区配电网当前发展水平和前一年投资效益的综合评价指标体系。同时针对该评价体系提出了能够协调配电网经济性与安全性平衡发展并适用于单一样本评价的改进AHP-TOPSIS法。该方法基于改进AHP法获取权重,利用改进TOPSIS法更直接明确地给出该评价指标体系中各指标的发展现状与水平。通过所建立的配电网评分标准和指标投资优先度评判标准分别进行指标评分和投资分析。实际应用结果表明,该综合评价指标体系可以为经济开发区的建设发展路径和投资策略提供比较具体的实施方案,可以更加合理、高效地促进经济开发区配电网的发展与完善。

基于交替方向乘子法及最优潮流的输配电网协调规划方法

输配电网间的交互愈加紧密,因此在规划中考虑两者间的协调关系是十分必要的。对此,提出了一种基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)及最优潮流(OPF)的输配电网协调规划方法。该方法首先通过计及网络最优潮流,以输配电网连结处的传输功率作为耦合变量建立输配电网协调规划模型,并将耦合变量作为共享变量,利用ADMM算法求解模型得到电网规划初步方案。然后提出划分子算法对配电网侧规划初步方案中的各变电站所带供电网络进行独立划分得到配电网侧规划最终方案,据此优化输电网侧规划初步方案。最后将两侧电网规划最终方案加以整合。通过对IEEE-14节点输电网与54节点配电网的耦合系统进行仿真分析,并对比不考虑输配电网协调关系时的电网规划方案,验证了该方法的合理性和有效性。

计及新能源不确定性的新能源场站与储能电站分布式协同优化

在高比例强不确定性新能源接入的背景下,新能源场站与储能电站的协同合作日益密切。针对新能源场站与储能电站间分布自治决策的特点,以储能充放电功率为共享变量,采用基于交替方向乘子算法的分解协同机制,建立计及新能源不确定性的两运营商分布式协同优化模型,通过少量多次的信息迭代,得到分布式框架下的最优储能充放电策略。利用华北地区某小型综合能源系统数据,对比所提算法与集中式算法的计算结果,验证了所提算法的有效性和适用性。

计及虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度策略

储能设备可以实现负荷的跨时段平移,在综合能源系统的经济稳定运行中能够起到重要作用。但当下储能投建费用较高,难以大规模应用。而通过优化用户侧可控负荷,可达到类似储能设备平移负荷的效果。从电能、热能2个角度出发,提出了利用用户侧虚拟储能的区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)优化调度策略。首先基于电动汽车充电管理方法和楼宇蓄热特性,对电、热虚拟储能(virtual energy storage,VES)系统进行建模;进而将虚拟储能系统集成到考虑天气不确定性的区域综合能源系统调度模型中,该模型以降低能源系统日运行费用为优化目标,合理安排电动汽车充电并在温度舒适度范围内对建筑物室温进行调节,实现虚拟储能系统的充放能管理;最后以夏季系统用能场景为例,对优化模型进行仿真实证。仿真结果表明,虚拟储能设备可以起到负荷平移效果,削减储能配置容量。应用虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度模型可以在满足能源需求和温度舒适度的前提下降低系统日运行成本,提升系统运行稳定性。