一种基于频谱感知的智能电网需求响应管理方法

将认知无线电技术引入智能电网需求响应管理(demand response management,DRM),是缓解频谱资源短缺和提高通信质量的重要方法。为确保低信噪比条件下的频谱感知性能,本文研究了一种基于实时定价的DRM方法,并给出了全局优化问题的模型,旨在实现智能电网社会效益的最大化。采用基于广义随机共振(generalized stochastic resonance-based energy detection,GSRED)算法的能量检测算法,以实现可靠的频谱感知。同时,分析了中断概率和感知时间对DRM控制性能的影响。仿真结果表明,设置合理的感测时间可以最大化智能电网的社会效益,并优化DRM控制性能,而不会过度增加DRM系统的复杂性和感知延迟。此外,在频谱感知过程中应用GSRED算法进行能量检测,能够降低中断概率,从而提升整体的控制性能。这些研究结果为智能电网中的认知无线电技术应用提供了有价值的参考。

需求响应管理系统设计

阐述了需求响应的概念及分类,以及需求响应在国内外的应用情况。对需求响应管理系统的整体技术架构进行了设计,并以激励型需求响应中的可中断负荷和电价型需求响应中的尖峰电价为例,对其整个业务流程和基于可中断负荷与尖峰电价的需求响应管理系统的内部与外部的信息交互进行了设计。

楼宇用户基于移动人流量的需求响应管理模型

通过考虑建筑热储存的特性,可根据不同的价格对中央空调系统和新风系统进行需求响应调节,模拟考虑移动人流量的不确定性对楼宇需求响应的影响具有重要意义。对楼宇内所有系统以及移动人流量进行数学建模,该文对考虑移动人流量和不考虑移动人流量两种情况分别分析,采用YALMIP调用CPLEX进行优化求解。以某机场候车厅为例对所提的方法进行分析说明,通过对比两种结果得出移动人流量对楼宇内用电影响较大。得出在人流量较大的商业楼宇等公共场所内,因为人流量对空调制冷有一定的影响,所以考虑人流量并对负荷做出预测具有实际意义。

电力需求响应管理平台互操作接口设计

电力需求响应管理服务系统是电力需求响应系统功能架构中的主站系统,为需求响应聚合系统和需求响应终端提供组织和管理功能,这需要提供电力需求响应信息互操作接口。从应用场景和软件架构方面设计了基于国内电力行业标准DL/T 1867-2018《电力需求响应信息交换规范》功能一致性的电力需求响应管理服务系统互操作接口。应用场景方面,设计了完整的测试流程以及注册、报告、事件、加入/退出的互操作用例;软件架构方面,采用微服务的架构设计风格,设计了Http接口组件、参与者管理组件、事件管理组件以及数据管理组件。设计方案可以应用于国内需求响应试点以及自动需求响应控制应用场景中。

智能电网需求响应管理中的频谱感知技术

需求响应管理是智能电网的核心技术,可有效转移用电负荷和保障电网稳定运行。针对需求响应管理系统中存在的频谱资源紧张、通信中断率高等问题,引入认知无线电技术提高频谱资源利用率、改善通信性能。提出一种基于实时电价的需求响应管理方案,通过实时电价控制实现电力供求关系的平衡以最大化社会效益。阐述了需求响应管理方案的实现过程,分析了频谱感知时间、信道切换概率、通信中断率等因素对系统控制性能的影响。理论分析和仿真结果表明,频谱感知技术可有效降低通信中断率、提升频谱利用率,可有效提高需求响应管理系统的稳定性、可靠性,实现电网社会效益的提高。

需求侧管理与响应环境下的新能源发电

为了实现需求侧管理与响应,需要建立一个具备高级量测能力、信息实时交互的信息管理平台。在该平台的支持下,电网对新能源发电的消纳能力将大幅度提高。本文分析了影响需求侧与新能源发电侧联动的因素:用户响应资源与用户响应速度;论述了为提高新能源消纳能力及促进需求侧管理与响应的发展,需求侧管理响应平台建设、需求侧管理响应与新能源服务集成所需考虑的要点。

考虑消费者激励因素的智能电网多零售商多用户实时定价策略

作为智能电网需求响应管理(demand response management,DRM)的关键组成部分,实时电价定价机制已经成为近年来研究热点之一。为更好地优化能源消费,针对智能电网中多个电力零售商和多个用户之间的策略互动行为,运用博弈方法建立一个多主多从的Stackelberg博弈模型进行实时电价研究,证明和分析了Stackelberg均衡的存在性,并设计分布式算法以求解仅具有局部信息情形下的博弈均衡解。此外,提出一个用于调节零售商实时电价信息的激励因子来用于分析电力系统运行稳定性及电力供需平衡状态。仿真模拟结果验证了所提算法可以快速收敛,并且适当的激励可以提高用户满意度。

基于双层规划的售电公司经营模型研究

在电改大背景及可再生能源迅速发展情况下,售电市场急需建立一个符合中国电力市场改革进程的售电公司经营模型。提出一种基于双层规划的售电公司经营模型,该模型上层同时考虑售电侧的盈利最大化诉求和用电侧的购电成本最小化诉求,下层考虑可再生能源的消纳诉求。售电侧通过调整新能源发电电价吸引用户购买可再生能源发电电量;用户侧通过调整灵活负荷工作时间和功率,以及选择较便宜能源来降低购电成本。以园区主动配电网为物理载体的算例证明该模型的有效性。

基于收入最大化的智能电网实时电价研究

以智能电网的需求响应管理为背景,通过实时电价策略达到节约用电、提高用户用电效用值为目的。文中提出了在供应商和用户信息交互过程中一种基于供应商收入最大化的实时电价模型,该模型构造出在满足用户满意度情况下供应商报酬函数最大化数学模型,首先用户通过计算他们的福利函数最大化从而得到他们的最佳耗电水平,然后供应商在获得用户最佳耗电量的基础上通过计算收入报酬目标函数最大化来向制定相应电价。将该方法与传统的基于用户效用最大化模型相比,仿真结果表明该算法在用户数量较多时效果良好,同时电网平均负荷相对较为稳定不易受到用户数量的增加影响。

广告视角下智能小区实时定价博弈分析

考虑连续时间内供电商对用户的争抢行为,将广告微分博弈引入智能电网系统中以刻画供电商之间的相互竞争,并建立多供电商多用户Stackelberg博弈模型研究智能电网实时定价问题。通过求解用户侧优化问题及供电商之间非合作微分博弈纳什均衡,最终获得供电商与用户之间Stackelberg博弈均衡,以此得到供电商广告竞争下的智能电网实时电价。数值仿真结果表明:采取广告行为供电商的最大支付随其广告成本和定价先增后减,而随用户规模扩大而递增;另外,随着单位广告成本的增加,供电商统一电价逐渐降低,带来用户效用提高,且拥有较低广告成本的供电商售电较多。

整合能源系统开放柔性资源:现代电力系统灵活性研究综述

虽然电力系统本身具有一定的适应变化的能力,但随着并网的可变可再生能源(主要是风能和太阳能)水平的提高,灵活性已经成为现代电力系统最值得注意的焦点之一。一方面,通过结合电、热、气和其他能源,将能源系统整合,使最终用户能够灵活地转换所消耗的能源。另一方面,市场的开放和明智的能源价格/定价促进公共事业和监管机构获得廉价的可再生能源和存储资源,这减少了可再生能源的紧缩。在此背景下,探讨了如何提高电力系统的灵活性,以适应可再生能源的日益普及。首先,概述了电力系统的灵活性,包括供给侧系统的灵活性和需求侧系统的灵活性;然后介绍了如何将供给侧灵活性和需求侧灵活性结合起来优化整个电力系统的灵活性;最后介绍了柔性集成与优化的关键应用和发展趋势。该研究能为今后的柔性能源研究和工程项目提供参考。

考虑不确定性的家庭能源管理系统建模与优化方法研究

本文提出了一种面向居民用户需求响应的家庭能源管理机制.考虑了用户的可控负荷、电动汽车和储能系统的联合调度,以及分布式光伏发电和不可控负荷的随机波动,建立了以用户期望用电成本最小为目标的随机优化模型,采用了一种二值粒子群与内点法相结合的混合优化算法对优化模型进行求解.该算法应用二值粒子群处理优化模型中的离散变量然后应用内点法来处理连续变量,克服了二值粒子群算法难以处理复杂等式及不等式约束的缺点.仿真结果表明提出的优化模型及采用的算法能够减少随机性对调度结果的影响,帮助用户减少用电成本.