用戶側智能用電集成系統(tǒng)的自律協(xié)同能量管理優(yōu)化方法.pdf

1、隨著分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和電動汽車的規(guī)模化發(fā)展，本地層面上的微電網(wǎng)、充/換電站、智能樓宇等多種先進的智能用電集成系統(tǒng)和區(qū)域?qū)用嫔系木酆舷到y(tǒng)已經(jīng)成為用戶側用電系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)用戶側本地資源分布式接入智能電網(wǎng)、區(qū)域內(nèi)多智能用電集成系統(tǒng)間的協(xié)同管理及與電網(wǎng)友好互動的主要系統(tǒng)架構，是在用戶側實現(xiàn)高效節(jié)能減排的關鍵環(huán)節(jié)。本文圍繞多種類型智能用電集成系統(tǒng)的自治能量管理優(yōu)化問題和區(qū)域聚合系統(tǒng)的協(xié)同能量管理優(yōu)化問題展開研究，主要創(chuàng)新工作如

2、下:
　　(1)分析了電動汽車的充電行為特性，以初始SOC（State of Charge，荷電狀態(tài)）、目標SOC、起始充電時間和終止充電時間為參數(shù)，建立了電動汽車充電可行域模型，并在模型基礎上提出了基于可調(diào)整系數(shù)的電動汽車分類方法;分析并量化了系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的四種隨機事件，提出了基于事件觸發(fā)狀態(tài)機模型的協(xié)同增效能量管理運行框架;根據(jù)建立的電動汽車充電可行域模型、分類方法及光伏出力特性，以滿足充電需求和促進光伏就地消納為原則，提出

3、了一種基于機理規(guī)則的充電功率分配策略。
　　(2)分析了換電站內(nèi)電池更換過程和充電過程各自的工作模式和特性，研究了二者間的內(nèi)在聯(lián)系，并建立了機理模型;在機理模型基礎上，根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)出力和未來換電需求預測結果，以換電服務質(zhì)量、光伏就地消納率和經(jīng)濟收益作為評價指標，提出了換電站內(nèi)電池充電功率分配策略;分析了不同換電需求預測誤差對充電策略的影響，并提出了增加電池儲備的方法消除預測誤差的影響;針對充電過程中的功率波動問題，提出了采用梯

4、次利用電池平抑功率波動的方法。
　　(3)分析了固態(tài)變壓器的架構及優(yōu)勢，引入固態(tài)變壓器作為光伏充電站的集成架構，實現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)與電動汽車充電設施間的有機集成。分析了光伏充電站的能量調(diào)節(jié)特性，建立了光伏充電站參與輔助調(diào)頻服務的調(diào)節(jié)能力模型和能量域模型，研究了光伏充電站參與調(diào)頻服務的功率分配策略。設計了實驗平臺對提出的集成架構和能量管理策略進行了性能驗證。
　　(4)分析了日前優(yōu)化的全局尋優(yōu)特性和實時優(yōu)化的調(diào)節(jié)特性，基于實時

5、滾動線性規(guī)劃方法，建立了同時具備全局優(yōu)化和實時調(diào)整能力的智能用電集成系統(tǒng)自動需求響應模型;分析了實時電價的變化規(guī)律特性，建立了基于K均值聚類算法的動態(tài)電價向量生成模型，為自動需求響應模型提供全局的電價信息;為了避免大規(guī)模集中用電行為對電網(wǎng)電壓幅值水平的帶來的不利影響，建立融合電壓幅值調(diào)節(jié)因子的未來用電需求域模型，可以根據(jù)電壓水平有效地限制充電負荷;針對建立的自動需求響應模型，研究了基于原-對偶可行路徑跟蹤法的優(yōu)化模型求解方法。