[发明专利]考虑需求响应与储能协同优化微电网运行方法

说明书

本发明公开了一种考虑需求响应与储能协同优化微电网运行方法，涉及微电网优化运行技术领域，所述方法包括以下步骤：步骤1、对微电网建立考虑需求响应与储能协同优化模型；步骤2、计算出所述协同优化模型的最优值，得到微电网的运行方案。本发明对于需求响应模型，充分考虑用户的响应成本，并根据用户响应的积极性进行补偿，激发用户参加需求响应的积极性。对于蓄电池装置寿命损耗较大的问题，通过研究影响蓄电池寿命的因素，考虑对经济调度影响最大的蓄电池荷电量的影响，构建蓄电池运行成本，达到定量控制的效果。

技术领域

本发明涉及微电网优化运行技术领域，尤其涉及一种考虑需求响应与储能协同优化微电网运行方法。

背景技术

需求响应(demand response，DR)是指用户收到运营商发出的电价信号或者激励信号后，改变其常规的用电习惯，缓解电力供应紧张的一种用电行为。DR可分为激励型DR与价格型DR两种。微电网中引入需求响应将确保供电侧和需求侧都满足最佳运行条件，在一定程度上可以提高的电网灵活性，并缓解间歇性可再生能源的影响，有助于建立一个更经济、可靠的微电网。

目前，国内外关于需求响应的研究有着许多研究成果。需求响应在微电网优化运行中的应用是一个重要方面，于此，邵靖珂、汪沨、谭阳红等著《计及需求侧响应的微网经济优化调度》(电力系统及其自动化学报,2016,28(10):31-36.)以可转移负荷为主要研究对象，结合分时电价，从用户的用电需求与微电网经济效益与环境效益出发，构建计及需求响应的微电网优化调度模型。孙宇军、王岩、李秋硕等著《计及用户侧互动的两阶段滚动调度计划模型》(南方电网技术，2017，11(6):63-69.)基于消费者心理学原理模拟用户对于电价变动的响应过程，将用户满意度约束引入至调度模型中。模型仅从平均电价前后的变化建立满意度约束，并未考虑运营商提供给用户补偿的影响。南思博、李庚银、周明等著《智能小区可削减柔性负荷实时需求响应策略》(电力系统保护与控制,2019,47(10):42-50.)将可削减负荷划分为可中断负荷与可调节负荷，仅对于可调节负荷利用用户照明与温度舒适度设定用电功率等级。

储能设备能够有效改善系统中供需不平衡和弃风弃光问题，是微电网维持稳定运行的重要设备。由于储能设备的寿命损耗较大，需要频繁更换，因此需要对储能设备运行情况加以控制。目前，考虑蓄电池使用寿命的微电网经济调度主要有以下两种研究方式。一是限定调度周期内蓄电池充放电转换次数，如杨秀、陈洁、朱兰等著《基于经济调度的微网储能优化配置》(电力系统保护与控制,2013,41(1):53-60.)。二是将蓄电池的荷电量限定在一定范围内，如Mercier P,Cherkaoui R,Oudalov A著《Optimizing a Battery EnergyStorage System for Frequency Control Application in an Isolated Power System》(IEEE Transactions on Power Systems,2009,24(3):1469-1477.)。

现有的需求响应模型并未考虑用户参与需求响应项目的满意度，缺乏对于用户行为的建模。并且对于参与需求响应项目用户的补偿均考虑为固定的补偿价格，无法充分激励和引导用户参与需求响应。

考虑蓄电池使用寿命的微电网经济调度主要有以下两种研究方式。一是限定调度周期内蓄电池充放电转换次数，然而具体限定的次数需要根据实际情况设定，其具体值不好确定。此外，可能出现因次数限制过于苛刻蓄电池无法充分发挥缓解负荷变动的作用，经济性差；或某一次放电功率过大，放电深度较大，寿命缩短。因此，一味地追求蓄电池充放电转换次数减少以延长蓄电池寿命并不是很合理。二是将蓄电池的荷电量限定在一定范围内，但此法考虑因素并不全面，并未计及荷电量具体的影响，只是定性控制。