需求响应参与的微电网系统调控模型与方法研究

发布时间：2021-05-14 16:52

　　随着能源互联理念的发展,可再生能源接入量快速增大、主动负荷应用逐渐增多以及可入网电动汽车普及率的不断增加,触发了对需求响应参与微电网系统调控的研究需求。能源供需系统与主动负荷的协同增效机理研究,是提高系统灵活性与接纳能力的关键。本文针对考虑需求响应参与的微电网系统调控方法及其关键技术展开深入的研究,研究成果可更深入、广域地丰富供需两侧的协同增效效应,为微电网系统的调控研究及应用提供理论指导和技术支撑。本文以不确定性处理为研究线索贯穿、围绕的5个关键内容的具体创新工作如下:（1）不确定性环境下微电网系统调控的基础性方法综合考虑分布式风、光电源出力预测误差、用户用电意愿、储能状态等因素,提出了一种最小化用电成本的微电网动态能量调控模型。为方便分析,建立统一负荷模型,将连接入网的各类负荷归纳为具备一致属性的统一物理模型进行描述;给出了系统随机性的基本表征模型;发展了一种基于广义负荷的新型内部实时电价机制来引导用户的用电行为和避免峰谷倒置。在此基础上,基于模型预测控制提出了一种基础的、动态的微电网能量调控混合整数规划模型,有效改善调控过程中预测不确定性给系统带来的不利影响。（2）基于可调度能力... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：168 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 需求响应及其研究动态
        1.2.2 微电网系统调控及其架构的研究
        1.2.3 不确定性处理的研究
        1.2.4 人工智能在微电网系统中的应用研究
    1.3 现有研究存在的问题
    1.4 本文创新点及研究内容
第2章 不确定性环境下微电网系统调控的基础性方法研究
    2.1 引言
    2.2 微电网能量调控系统架构
        2.2.1 系统架构和功能
        2.2.2 调控策略概述
    2.3 微电网基本模型与随机性建模
        2.3.1 微电网基本模型
        2.3.2 随机性建模
    2.4 基础性调控模型
        2.4.1 新型内部实时电价模型
        2.4.2 问题建立
        2.4.3 基于MPC的动态调控基础方法
    2.5 算例分析
        2.5.1 算例参数设置
        2.5.2 案例设置
        2.5.3 仿真场景1:确定情形
        2.5.4 仿真场景2:考虑不确定性的随机情形
    2.6 本章结论
第3章 微电网实时调控模型与方法研究
    3.1 引言
    3.2 含电动汽车集群的微电网系统模型
        3.2.1 系统架构
        3.2.2 系统组件
    3.3 实时调控模型和方法
        3.3.1 实时需求侧管理框架的描述
        3.3.2 动态优化
        3.3.3 实时功率分配控制算法
        3.3.4 具体实现过程
    3.4 算例分析
        3.4.1 仿真结果与分析
        3.4.2 三种价格机制的比较
        3.4.3 供需两侧的经济性分析
        3.4.4 调度优先级对功率分配的影响
        3.4.5 敏感性分析
        3.4.6 两阶段方法的比较
    3.5 本章小结
第4章 基于既定准则的微电网自动需求响应模型与方法研究
    4.1 引言
    4.2 储能系统的自动需求响应
        4.2.1 微电网系统架构
        4.2.2 自动需求响应的需求分析
    4.3 区块链技术与ADR的契合度
        4.3.1 区块链技术
        4.3.2 契合度分析
    4.4 区块链在系统中的应用
        4.4.1 区块链下的微电网系统
        4.4.2 去中心化的BADR过程
        4.4.3 智能合约
    4.5 算例分析
        4.5.1 算例描述及仿真结果分析
        4.5.2 响应主体ADR功率分析
        4.5.3 案例对比分析
        4.5.4 随机场景分析
    4.6 本章小结
第5章 事件驱动型微电网自动需求响应模型与方法研究
    5.1 引言
    5.2 住宅微电网系统模型
        5.2.1 微电网系统概述
        5.2.2 系统组件模型
        5.2.3 问题描述
    5.3 事件驱动型自动需求响应模型
        5.3.1 事件驱动型自动需求响应架构
        5.3.2 事件分析
        5.3.3 基于可调度能力的系统交互
    5.4 具体实施方法
        5.4.1 电价激励模型
        5.4.2 算法实现
    5.5 算例分析
        5.5.1 仿真系统描述
        5.5.2 案例分析
        5.5.3 可调度能力分析
        5.5.4 电价机制的影响
        5.5.5 与两种现有在线方法的比较
    5.6 讨论
        5.6.1 预测误差的影响
        5.6.2 可行性和可扩展性分析
        5.6.3 敏感参数λ和 β的影响分析
        5.6.4 计算复杂度和保守性
    5.7 本章小结
第6章 互联微电网系统的交互能量管理模型与方法研究
    6.1 引言
    6.2 问题描述与能量管理架构
        6.2.1 互联多微电网系统架构
        6.2.2 问题描述
        6.2.3 交互式能量管理方案的总体框架
        6.2.4 基于博弈论的多微电网调控
    6.3 模型建立
        6.3.1 基本模型
        6.3.2 内部电价模型
        6.3.3 单个微电网主体的成本函数
    6.4 基于非合作博弈的双层交互能量管理模型
        6.4.1 双层模型
        6.4.2 基于博弈的交互能量管理
        6.4.3 交互式算法
    6.5 算例分析
        6.5.1 测试系统和主要假设
        6.5.2 仿真结果与分析
        6.5.3 不确定性的影响
        6.5.4 可靠性分析
        6.5.5 敏感性分析
    6.6 本章小结
    附录 1
    附录 2
    附录 3
第7章 结论与展望
    7.1 本文研究工作结论
    7.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参加的科研项目和成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
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[7]能源局域网:物理架构、运行模式与市场机制[J]. 宋永华,林今,胡泽春,董树锋.  中国电机工程学报. 2016(21)
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博士论文
[1]增程式电动车能量管理及电池寿命研究[D]. 董婷婷.吉林大学 2013



本文编号：3185995