基于多时间尺度的户用光储能量管理策略

针对光伏出力的波动导致户用光储系统能量优化不确定性的问题,提出了一种多时间尺度能量管理策略。在日前阶段,综合考虑分时电价、储能系统的寿命和负荷的可控性,建立了以用户用电成本、储能运行成本和环境成本最小化为目标的调度模型;在日内阶段,基于模型预测控制(model prediction control,MPC)并参考日前调度计划进行实时调度能量优化,矫正光伏出力的预测偏差,在不影响用户舒适度的前提下降低系统运行成本。最后,仿真结果验证了所提能量管理策略的经济性和有效性。

基于问卷调查的居民家庭可控负荷统计分析

针对现阶段精确到单个居民可控负荷的大量数据,多来源于国外,不适用国内居民可控负荷参与需求响应的问题,通过问卷调查的方式统计了国内某小区居民可控负荷,分析了其用于削峰及提高风电和光伏消纳水平的可行性及潜力。首先基于客观、易于回答等原则设计了居民可控负荷调查问卷,发布后收集到有效答卷466份。而后利用问卷调查数据质量综合评价体系对统计所得问卷进行了评估。基于评估所得结果,利用Python对评价等级为良好以上的问卷信息进行了量化处理,采用自下向上的分层建模思路,结合居民可控负荷数学模型,计算了居民可控负荷的需求响应潜力。最后通过对比各类居民可控负荷的需求响应潜力,可知国内可参加需求响应的居民可控负荷有空调、电热水器、洗衣机等;将居民可控负荷曲线与风电、光伏发电典型出力对比,可知居民可控负荷具备提高光伏发电和风电消纳水平的潜力。

需求侧管理下智能家庭用电多目标优化控制

针对家庭内附加型负载进行需求侧管理,缓解高峰时刻电网压力,提出一种智能电网环境的家庭用电控制系统。设计了智能控制器,可以获取用户家庭负荷信息并为用户提供分时电价计量,同时便于供电侧直接进行需求侧控制。提出了多目标蜻蜓算法,针对降低负载功率和减少需求响应延时时间两个目标进行求解,其迭代速度快,满足即时响应的需求。500个家庭的实验结果显示,家庭用电控制系统合理,降低了用户用电费用;算法计算速度快,响应时间延时少,有效缓解了高峰时刻的电网负荷。

基于模组电能表的居民侧智慧能源网关设计

居民侧用电量在社会总用电量中占有较大比重,但用电效率低。针对该问题,提出多用户智能电能表改进法和三相电能表改进法两种分路计量方法,并建立基于分时电价和分路计量的家庭负荷调控模型,以实现平衡电网负荷、减少电网容量投资的目的。设计了基于智慧能源网关的多表合采技术方案,并提出家庭用能情况展示与用能建议推送方法,研究了各类用能方式、用能场景下用能成本计算方法,实现以家庭用能成本最小为目标的家庭用能建议智能推送方式。

泛在电力物联网中将家电可控负荷转化成智能负荷的方法研究

为了实现负荷控制,传统的需求响应针对居民用户主要采用拉闸限电的调峰策略,用电方式较为被动。泛在电力物联网概念的提出使可控负荷转化成智能负荷成为可能。为了实现可控负荷控制的智能化,研究了泛在电力物联网在家电可控负荷控制中的应用。在智能家电控制算法中增加电网闲时的填谷作用,不仅实现了用电高峰期电网削峰,而且有效利用了用电低谷时期的容量闲置。并且允许用户预先设定负荷需求范围和不同时段家电重要系数,最大限度地满足了用户的舒适度需求。仿真结果验证了改进后智能家电控制算法的合理性。