计及需求响应的多能互补微电网能量管理优化

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智能微电网作为一种包含并连接各种能源的新型能源网络,利用网络化供应和智能管理技术可在用户侧和分布式能源之间起到串联作用。而在多能互补型家庭微电网群中,分布式电源出力间歇性的缺陷可以通过合理调控进行弥补,从而保证供用电质量及可靠性,降低投资和运行费用。本文提出一种基于需求响应策略的多能互补型智能微电网群控制优化方法,基于需求响应建立微电网系统模型,以及构建系统优化目标与约束条件,利用强化学习算法对微电网群进行控制优化。具体研究工作如下:(1)构建家庭微电网中能量管理系统结构框架,建立家庭微电网中光伏发电系统、风力发电系统、储能系统的设备模型;通过对用户负荷特性的分析对其进行分类,建立用户可调控负荷的设备模型。(2)提出基于需求响应策略的微电网家庭能量管理系统优化控制策略。在上层优化策略中,以用户家居型负荷为研究对象,在保证用户满意度的前提下,对微电网用户负荷曲线进行调整;在下层优化策略中以上层优化结果为依据,基于需求响应策略建立家庭微电网综合运行成本目标函数,通过强化学习算法进行求解,确定分布式能源、储能系统和配电网最优运行方式。最后,通过对家庭微电网在是否参与需求响应的场景下进行经济性对比分析,验证所提控制策略的有效性和实用性。(3)为进一步提高家庭微电网中用户侧经济效益,在计及电动汽车移动储能特性的前提下,提出多能互补智能微电网群中家庭能量管理系统优化控制策略。利用蒙特卡洛算法对电动汽车的出行模式进行分析,建立智能微电网群下各单元优化控制模型。利用强化学习算法对微电网群进行优化,合理调控多种能源协同出力,分析不同电动汽车参与需求响应比例对充/放电负荷与充电费用的影响,比较不同场景下微电网的经济效益与环境效益。基于Matlab平台搭建微电网群组模型,并对其进行仿真实验,验证所提方法的有效性。
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