目前国内外有关需求响应技术的研究主要集中在智能家电和智能楼宇中,然而工业企业的电力消费在社会用电中占比极高,如果可以充分利用企业在生产中的需求响应潜力,那么这种潜力将能在电网平衡和提升企业竞争力中发挥重要作用。因此,该文构建了制造装配企业的生产模型,同时基于混合整数线性规划(mixed integer linear programming, MILP)设计了一种自动需求响应算法,可以最大限度地提高制造商的利润。通过对某电池制造工厂的案例进行研究可知,提出的算法自动满足了电网的需求,同时增加了制造商的利润。通过3个场景:峰平谷电价、需求侧竞价、新能源消纳(风电平抑),具体论证了算法的优越性。此外,描述了装配企业参与需求响应的潜力与储料箱容量比例的关系,为进一步研究装配企业参与需求响应提供了思路。
近年来,随着变频恒温技术的发展,变频空调给需求响应(demand response,DR)控制策略带来了新的机遇与挑战。文章引入PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)用户舒适度量化评估模型,提出了一种考虑热舒适度的多家庭变频空调群组恒温控制策略,综合考虑用户舒适体验和负荷削减容量最大化。首先,以用户热舒适度与空调负荷最大削减为目标,确定变频空调单机恒温控制的最优设定温度,建立了空调群组非分组恒温控制策略。然后,针对不同调度周期,分析评估空调群组非分组控制的可削减容量及机会响应损失;提出当调度周期在一定范围内时可以通过分组控制减少机会响应损失,建立了动态分组轮控策略模型,更加充分地挖掘了家庭空调负荷的需求响应潜力,并获得了可削减容量稳定的需求响应资源。最后,算例验证表明该策略的可行性和有效性。
针对市场电价以及可再生能源(renewable energy sources,RES)出力的不确定性,文章以虚拟电厂(virtual power plant,VPP)模式聚合分布式能源(电动汽车、需求响应等)参与电力市场交易,通过分布式能源间的协调优化互补,提升虚拟电厂出力稳定性和市场竞争力。采用多场景法模拟日前市场出清电价和风电的不确定性,以虚拟电厂运行效益最大化为目标,构建基于两阶段随机规划的虚拟电厂最优交易策略模型,其中第一阶段日前市场考虑出清电价的不确定性,第二阶段平衡市场考虑风电出力的随机性。此外,利用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)来度量交易策略风险,从而实现经济性和风险的偏好选择。最后,通过算例分析了不确定性和风险偏好对虚拟电厂收益以及风险损失的影响,为不同风险偏好主体提供参考。
随着社会的发展,具有随机性、间歇性的风电等新能源大规模接入电网。同时,负荷侧结构变动、用电主观性以及预测技术的限制使得调度中的负荷需求难以准确获取。这些因素导致电力系统中的不确定性愈发呈现“奈特氏不确定性”的特性,使得电力系统调度成为一项十分具有挑战性的工作。为此,该文采用一种新的非概率性方法——信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)对风电输出功率和系统负荷需求的不确定性进行建模,建立了风险规避和机会寻求2种策略下的IGDT调度模型,解决了电力系统调度中风电和负荷的奈特氏不确定性。最后在改进的IEEE-39节点系统上对所提模型进行算例分析,结果分析以及蒙特卡洛模拟证明了所提IGDT模型的有效性。
针对风电本身存在的波动性以及预测的不确定性,构建了含备用响应能力约束的经济调度模型;其次针对风电高成本却有较高环境效益的特性,引入一种新的平衡因子——弃风系数,以此来平衡风电成本,并对该平衡因子的有效区间进行了定义;同时对教与学优化(teaching-learning based optimization,TLBO)算法进行了优化改进,引入新的教学因子和交叉操作,进一步提高其收敛速度和收敛能力,并将其应用于模型求解中。最后利用改进的TLBO算法(improved teaching-learning based optimization,ITLBO)对10机系统进行了仿真计算,验证了弃风系数对平衡风电成本的有效性以及该算法解决此类问题的优越性。
主动配电网(active distribution network,ADN)能够综合运用需求响应和协调优化管理两大手段,通过源荷协调互动,最大限度上实现分布式电源的高效消纳和系统运行的安全经济。文章提出了计及需求响应的主动配电网双层优化调度模型。其中电价协调层以价格型需求响应为核心,通过调整日前实时电价优化各时段负荷需求;可调度单元控制层基于负荷需求,在计及ADN内部不确定性因素对系统安全影响的前提下,以运行成本最低为目标制定系统运行计划。调度模型双层之间基于信息双向流动实现协调互动,为提高求解效率,提出了将智能优化算法和传统优化算法相结合的求解策略。算例结果表明,所建模型能够保障系统安全裕度、降低配网运行成本、提高用户满意度和减小负荷峰谷差。