基于混沌理论的分布式光伏接入用户侧微电网多层级控制方法

由于分布式光伏接入用户侧微电网受日照强度、温度等环境因素的影响,具有间歇性和不稳定性,导致电压偏移值波动较大,因此设计一种基于混沌理论的分布式光伏接入用户侧微电网多层级控制方法。通过获取分布式光伏接入用户侧微电网运行数据,提取功率平衡、电压稳定性、频率波动等特征量,识别出分布式光伏接入用户侧微电网运行状态。利用混沌理论的特性,将控制层级划分为就地层级和集中层级,适应微电网中不同组件的特性和运行需求。进一步计算各控制层级间的控制灵敏度,确保信息在层级间的高效传递和精确响应。最终,通过实施微电网多层级协调控制策略,实现光伏电源、储能系统、负荷等各组成部分间的协同工作。实验运用基于混沌理论的分布式光伏接入用户侧微电网多层级控制方法,随着时间的推移,电压偏移值始终保持在较低水平并且非常稳定,表明所提方法在控制电压偏移方面具有较高的性能优势,能够有效维持微电网的稳定运行。

智能电网互补能源供用电实时定价算法研究

在智能电网背景下,针对化石能源短缺、峰时供电压力大的现状,提出了由光伏和化石燃料互补供电的方式,并建立了社会福利最大化用户侧微电网实时定价模型。该模型中,电力供应商通过制定实时电价来协调用户对两种类型能源所发电能的使用量,并设计了实时定价算法来求解模型。仿真结果表明,相比仅靠化石能源供电的大电网,互补供电方式能有效降低化石能源峰时供电量和价格,提升社会福利,这为以后智能电网的有效管理提供了参考。

分布式电源接入用户及用户侧微电网双向电能计量问题

随着分布式电源以及基于分布式电源的用户侧微电网的应用越来越广泛,用户与电网之间双向的电能流动使得传统的计量方式需要相应做出改变。分析了分布式电源接入用户及用户侧微电网双向计量的需求,重点讨论了分布式发电的独立计量方式,梳理了分布式发电并网引起的谐波、电压暂降、短时中断与闪变等电能质量问题对计量误差产生的影响,总结了智能电表通讯接口、协议、精确计量算法的现状和发展趋势以及智能电表在未来智能电网中的地位与作用,并提出了双向计量的模式和未来发展的方向。

用户侧微电网的特征及关键技术

分析了用户侧微电网的特征、基本结构及其面临的挑战,在此基础上总结提炼了用户侧微电网待解决的关键技术,包括运行模式与经济评价方法、供电模式与规划设计方法、双向计量与监控技术、控制与保护技术、优化运行与能效管理技术,以及光伏/储能微电网系统平台和关键设备的研发。这些技术有利于打好用户侧微电网商业运营的基础,提升用户服务质量和供电可靠性,实现微电网的并网与规模化发展以及安全稳定运行。

考虑分时电价和需求响应的家庭型用户侧微电网优化运行

在考虑分时电价和需求响应的基础上,建立了含有光伏发电、风力发电以及蓄电池的家庭型用户侧微电网优化运行模型,提出了一种家庭型用户侧微电网需求响应方法。优化模型以综合考虑用户的购电费用和舒适度为优化目标,尽可能多地将峰时电价时段的家用负荷功率向谷时电价和平时电价时段移动。采用粒子群优化算法对模型进行了求解,在算例分析中对比了优化前后微电网向电网公司支付的购电费用,验证了所提优化算法的有效性。

用户侧微电网计量问题研究

随着微电网的快速发展以及多种分布式电源接入微电网,用户侧微电网计量需求越来越迫切。在此针对微电网双向电能计量问题,梳理了微电网的多种拓扑结构,提出了微电网计量点的设置原则。并根据微电网的不同运营模式和产权结构,分析了对应的计量需求,规范了对应的计量点设置和相应的计量方式。

基于UTCI-MIC与振幅压缩灰色模型的用户侧微电网短期负荷预测方法

短期负荷预测是保障用户侧微电网经济、安全运行的基础。现有研究表明,综合考虑气象、地理等影响因素的负荷预测模型在一定程度上提升了预测准确率。但在具有明显城市特征的用户侧微电网负荷预测中存在局限性,其预测结果呈现显著偏差,使得基于该结果的潮流计算偏离实际情况,危及系统的安全运行。针对此问题,提出了一种新型热气候指数–最大信息系数(universal thermal climate indexmaximal information coefficient,UTCI-MIC)与振幅压缩灰色模型的用户侧微电网短期负荷预测方法。首先,该模型采用经验模态分解将用电负荷分解为波动负荷和趋势负荷曲线;其次,建立了考虑相似日的MIC矩阵与涵盖多时刻气象、地理区位、城市特征因素的UTCI热环境评估方法,用于波动负荷预测;最后,将基于振幅压缩灰色模型获得的趋势预测结果与波动预测结果重构,得到用电负荷预测结果。案例验证表明,所提方法可有效预测城市特征明显的用户侧负荷变动情况,其预测准确率可达96.91%以上,为城市电网的能量管理系统和电力市场交易提供重要参考。

工业型用户侧微电网储能运行方式与微电网的运营模式

在分析工业型用户侧微电网特点的基础上,归纳总结了微电网中的储能容量及功率配置的原则,分析了工业型用户侧微电网投资主体的多样性,在电网投资储能情况下,提出了以促进光伏就地消纳为主、优化调节微电网对外联络功率为辅、兼顾经济效益为能量优化目标的微电网及储能优化运行的原则和优化流程,提出了适合工业型用户侧微电网的运营模式。以实际微电网工程为例,介绍了储能选型的过程,详细计算分析了在所提储能运行方式下储能的收益和各投资主体的分配比例,为工业型用户侧微电网的规模化发展提供了运营模式参考。

能源互联网环境下用户侧微电网的形态及优化运行

随着能源互联网的发展,各类新技术将最先接入用户侧微电网,改变传统的发电、用电以及运营模式。用户侧微电网融合多种分布式能源、储能设备以及可控负荷,为能源互联网环境下更加灵活、高效的能源转换和利用提供支撑。对能源互联网环境下用户侧微电网的形态、关键技术和运营模式进行了展望,并研究了微电网内部和微电网间的协调运行方式。基于分布式电源功率预测与用户负荷预测技术,提出了用户侧微电网优化运行方法。运用分布式模型预测控制技术在线更新预测信息和微电网运行状态,优化上下层运行策略从而收敛于最优平衡状态,为用户侧微电网的调度和运行提供了参考。

用户侧微电网能量优化策略与工程实践

用户侧微电网是在用户侧实现多能互补、源荷协调的一种综合能源系统。针对光储型用户侧微电网能量管理轻量化、实用化的需求,提出了用户侧微电网能量管理策略结构和促进光伏就地消纳、促进光伏就地消纳+削峰填谷、联络线功率平滑等3种能量优化策略,并在嵌入式的微电网中央控制器中进行了实现,不同策略可根据需要在控制器上灵活配置。在示范工程中进行了不同能量管理策略的示范和应用,示范效果达到了设计的优化目标,验证了能量优化策略的有效性和可行性,为用户侧微电网的能量管理策略提供了多种选择参考和工程实践经验。

双向计量分布式电源电量存在问题分析及解决方案

随着分布式电源和基于分布式电源的用户侧微电网接入电网主网的数量日益增多,分布式电源用户与电网公司开展双向电能交易的情况变得更加频繁。从计量分布式电源双向电能量现阶段存在的问题作为切入点,重点分析了用于中低压用户的单、三相智能电能表的选型问题和参数设置问题,提出了相应的解决方案,并在试验室验证了该解决方案可以满足分布式电源双向计量的需求。

基于深度Q学习的含用户侧储能微电网频率-电压数字化智能控制策略

频率与电压是衡量电能指标的重要标准。针对微电网受到负荷波动而引起的频率/电压调控问题,提出基于深度Q学习(deep Q-learning,DQN)的含用户侧储能微电网智能监控-控制策略。首先,通过考虑用户行为的随机性,增加了用户侧储能输出的随机约束,并引入四象限充放电的模型,构建用户侧储能的集群充放电模型,从而搭建出微电网频率-电压的协同控制模型。其次,设计基于DQN的频率/电压控制器结构与数字化智能控制平台,以系统实时的频率偏差、电压偏差与用户侧储能输出功率的上、下限约束为状态空间,以系统各机组出力为动作空间,并基于频率及电压2个控制目标,完成包含2个本地奖励的全局奖励函数的设计。算例结果表明:与传统PID控制器相比,所提DQN控制器能同时满足频率与电压的控制需求,更有效地应对负荷波动所引起的电能质量问题。

考虑负荷方差的智能微网用户侧分时电价优化模型

为调整用户用电行为,提升智能微网安全性和稳定性,需构建考虑负荷方差的智能微网用户侧分时电价优化模型。通过需求价格弹性系数描述用户对电价的反应情况,依照智能微网中负荷恒定状态和波动状态,计算线路可变损耗,取样采点一定周期内负荷,计算负荷方差,探析负荷方差对线路损耗的影响。依照负荷方差和用户负荷峰谷差构建智能微网用户侧分时电价优化的目标函数,设置峰平谷电价、用户利益、峰谷倒置等五个约束条件,结合约束条件和目标函数获取最终的优化模型。实验表明,该种方法构建的用户侧分时电价优化模型后,用户侧分时电价最大峰段负荷为14109 kW,峰谷差是7963 kW,显著增加售电侧和发电侧利润。

低压直流配电技术在民用建筑中的合理应用

从直流配电系统运行模式、电费计费模式、储能设备、消防安全等角度出发,阐述直流配电技术在民用建筑设计中的应用,并提出应结合项目的外部自然条件、用地条件、市政电源条件、电费收费模式等情况,因地制宜合理利用直流配电技术。