人工智能赋能微电网运行优化的应用及展望

为深化能源改革和推进“双碳”战略目标,我国提出以构建新型电力系统作为关键行径。《“十四五”现代能源体系规划》提出积极发展智能微电网,以创新电网结构形态和运行模式,推进构建新型电力系统,人工智能是实现微电网运行优化的重要赋能技术。因此,对人工智能赋能微电网运行优化的应用与理论进行深入分析,并对人工智能技术在微电网运行优化中的应用现状、瓶颈及发展趋势展开分析、总结和展望。提出以数字孪生为主要支撑框架的人工智能赋能智慧微电网的应用体系,深度总结功能要素、运行方式和人工智能赋能作用,展望人工智能赋能微电网运行优化的应用前景,为未来人工智能技术与新型电力系统的深度融合应用提供参考和启示。     

基于人工智能控制策略的微电网自动调度优化方案

随着智能电网技术的发展,微电网作为一种智能化的新型配电网,能够实现对分布式电源、储能装置、可控负荷的统一控制。微电网可以作为一个独立的系统运行,也可以接入配电网运行。微电网运行效益的最大化在于对其中分布式电源、储能装置、可控负荷的有效调度。本文针对微电网运行效益问题,提出基于人工智能控制策略的调度优化方案,搭建微电网自动调度优化模型,从经济性方面展开研究。将本文提出的微电网自动调度优化方案应用到含有分布式电源、储能装置、可控负荷的微电网调度控制中,经过仿真实例验证,通过对微电网中的各个组成单元的运行模式进行有效的调度,能够实现微电网经济和环保效益的最大化,该调度策略适宜大规模推广应用。     

微电网经济低碳调度模型与方法初探

建立微电网经济低碳调度数学模型,综合考虑运行成本和碳排放量,采用理想点法处理多目标优化问题,利用搜索能力强、寻优速度快的粒子群算法对模型进行求解。以一个30节点的微电网系统为算例,给出日负荷曲线及风、光发电预测结果,比较采取单目标调度策略和经济低碳综合调度策略时微电网的运行特性。研究表明经济低碳调度在经济性和环保性两方面实现了平衡,综合运行效益较优。     

微电网经济优化运行研究综述

优化运行是微电网实现经济效益和环境效益的关键,而对储能系统灵活控制是实现优化运行的核．对微电网经济优化运行研究进行综述,主要讨论了动态优化中的多种目标函数及其处理方式;阐述了微电网系统和冷热电联产系统的各种约束条件;重点探讨了微电网中储能系统模型及其优化策略;分析了考虑需求侧管理的微电网经济优化运行;研究了电动汽车作为需求侧资源引入到微电网中对经济优化运行的影响;最后对未来研究进行了展．     

微网优化运行研究进展与展望

微网将多种分布式电源、负荷、储能装置集成在一起,可以灵活地并网或孤岛运行,在节能降耗、提高供电可靠性等方面具有巨大潜力。如何实现微网优化运行是微网研究的关键问题之一。本文对微网优化运行研究进展进行综述,概括和分析相关数学模型和优化算法,讨论多目标优化处理方法,探讨模型和算法的应用前景。最后,结合研究现状中存在的不足,对进一步的研究动向进行展望。     

并网运行模式下微电网能量优化调度算法研究

微网与外部电网并网运行,互为补充,为用户带来了多方面的效益。由于不可控微电源出力的随机性与波动性,微电网并网运行时的优化运行受到很大影响。提出了计划层与实时层双层协调优化调度的算法,来解决微电网并网实时能量优化调度的问题。计划层根据微电源功率预测数据,采用改进粒子群算法进行微电网并网系统的经济优化运行;在计划层优化基础上,实时层根据不可控微电源以及负荷在实时功率与预测功率之间的误差,提出采用改进粒子群算法来进行实时优化调度,并将优化结果更新至计划层中各可控微电源及并网联络线的调度功率中。对一个典型的微电网并网系统进行调度算法仿真分析,验证了该方法的可行性与正确性。     

微电网能量管理研究

微网作为传统电网的衍生,由其自身的网络结构及分布式电源等新特性,使得传统的能量控制方法已不适用于微网。首先对微电网的结构特点进行了描述,接着从单微网的本地能量调度延伸到多微网之间的能量协调以及经济运行优化等方面进行分析,最后对微网能量管理的研究现状进行了总结,指出了微网能量管理的发展需求和趋势。     

考虑随机性的微电网环保经济优化运行

由于风、光等一次能源具有随机性,考虑这些随机性的微电网优化运行受到日益关注。在建立了光照强度和风速随机性模型的基础上,建立了微电网运行成本最低和污染物排放最少的微电网随机优化模型。采用点估计法解决优化模型中的随机变量问题,提出一种基于混沌搜索的人工免疫算法对模型进行求解。分别对确定和不确定模型进行了算例分析,根据结果讨论了随机性对微电网优化运行的影响,从而验证了点估计法和所提算法的有效性。     

基于经济调度的微电网蓄电池容量优化

由多种复合式能源构成的微电网发电系统,由于新能源出力的随机性与不可控性,蓄电池作为储能装置是保证系统安全稳定运行的重要组成。对于不同的能源配置系统,需要不同容量的蓄电池与之匹配。从微电网的经济调度出发,以保证系统的可靠运行为前提,以整体费用最优为目标,提出了基于经济调度的蓄电池容量优化模型。采用混合整数规划法对模型进行求解,仿真计算了多种能源配置下的容量优化问题。仿真结果表明,所提模型与算法能在理想的机组启停策略与出力前提下最优化蓄电池容量,确保调度的安全性与经济性。     

基于改进粒子群优化算法的微电网经济调度研究

微电网经济调度是一个复杂的多约束、多目标非线性优化问题。为了实现微电网中各微电源设备的经济运行,充分发挥分布式能源的发电优势,基于改进粒子群优化算法对微电网经济调度进行研究。在研究中,提出光伏发电预测与负荷预测背景下的微电网多目标模型,考虑蓄电池使用寿命,以经济成本最低和环境成本最低为目标,利用改进粒子群优化算法进行求解。通过案例分析,确认了研究成果的有效性。     

考虑低碳制氢的微电网优化配置

“双碳”目标下,为减少弃风弃光量和传统制氢方法的碳排放,同时提升微电网经济性,对考虑低碳制氢的微电网优化配置进行了研究。通过对制氢过程进行建模,提高经济分析的真实性,结合微电网结构建立考虑低碳制氢的微电网模型,综合考虑微电网配置运行成本、售电/售氢收益以及低碳制氢所带来的节碳收益,建立考虑低碳制氢的微电网优化配置模型,并从系统和设备2个角度提出了衡量配置结果的评价指标。通过分析电、氢设备调度逻辑,提出了一种电氢协调调度策略,采用基于动态时间规整距离的K-means聚类和改进的粒子群优化算法求解得到系统优化配置结果。最后,通过算例仿真验证了制氢装置建模和调度策略的有效性,并分析了售氢价格对优化配置的影响。     

能源互联网环境下用户侧微电网的形态及优化运行

随着能源互联网的发展,各类新技术将最先接入用户侧微电网,改变传统的发电、用电以及运营模式。用户侧微电网融合多种分布式能源、储能设备以及可控负荷,为能源互联网环境下更加灵活、高效的能源转换和利用提供支撑。对能源互联网环境下用户侧微电网的形态、关键技术和运营模式进行了展望,并研究了微电网内部和微电网间的协调运行方式。基于分布式电源功率预测与用户负荷预测技术,提出了用户侧微电网优化运行方法。运用分布式模型预测控制技术在线更新预测信息和微电网运行状态,优化上下层运行策略从而收敛于最优平衡状态,为用户侧微电网的调度和运行提供了参考。     

考虑电动汽车用户响应的微电网运行优化

文中针对大规模电动汽车(EVs)接入微电网的分布式能源(DER)出力优化进行了研究。在(EVs)无序充电模型的基础上,提出了基于峰谷负荷的分段电价模型,考虑行驶需求时间共同影响,建立了EVs接入微电网的完全响应行为模型。对负荷进行分类建模,提出基于响应权重的常规负荷电价响应模型,并建立了基于经济成本权重的综合效益优化模型。在典型微电网中,通过改进遗传算法,在不同调度控制策略下计算得到系统的优化出力结果。通过对比不同模型下的出力结果,验证所提模型的正确性和有效性。     

含微电网的主动配电网分级优化运行策略

分布式电源（DG）在主动配电网（ADN）中的渗透率越来越高,使ADN的调度变得日益复杂。随着微电网（MG）技术的发展,本文提出将MG看作一个独立的调度单元,参与到ADN的分级优化调度中。采用将有功和无功解耦的方法,有功优化阶段以配电网运行成本最小为目标,无功优化阶段以系统网损最低为目标,再将无功优化阶段计算出的系统网损代入有功优化的功率平衡约束条件中,反复计算得出ADN的最优运行策略。在有功优化问题上,分别采用启发式优化算法（Heuristic algorithm）和传统线性规划（Linear programming）法,并将两者的计算结果进行对比。最后以改造的IEEE-33节点配电网系统作为算例进行仿真分析,算例结果表明,所提出的分级优化调度方法大大降低了问题的计算难度,与传统线性规划法相比,采用启发式优化算法能更有效地减少系统运行成本。     

基于改进鲸鱼优化算法的微电网优化运行

微电网是分布式电源并网的一种有效技术途径,针对微电网运行中存在的能量调度问题,提出一种基于改进鲸鱼算法的微电网优化运行方法.首先,以经济成本、环保成本和有功网损3个指标作为目标函数对微电网的优化运行进行建模,并利用隶属度函数法将多目标函数单一化;其次,针对鲸鱼优化算法(whale optimization algori...     

基于两阶段鲁棒优化的西南地区微电网经济调度

针对西南地区可再生能源储备丰富的特点,考虑微电网中可再生分布式能源出力和负荷的不确定性对微电网运行调度的影响,搭建了两阶段鲁棒优化经济调度模型,求解系统在极端运行场景下的经济性最优解。模型考虑系统功率平衡和输出功率约束、需求响应负荷约束以及微电网与配电网的交互约束,通过不确定性调节参数处理微电网中的不确定性,调节模型的保守度。随后通过Benders分解算法将模型分为主问题和子问题求解,并采用对偶理论对内层模型进行解耦。最终得出的结果验证了所搭建模型的有效性,为微电网接入西南电网后的调度策略提供参考。     

微电网多目标优化运行综述

微电网中的分布式电源随机性很大,易导致微电网调度计划出现偏差或运行经济性变差。因此,微电网运行亟待优化。首先对微电网的主要结构、运行模式以及运行特点进行分析,对于含有多个目标的微电网优化运行数学模型,分别从经济效益、环境效益、安全可靠效益与用户满意度4个方面分析微电网运行优化的目标,并对微电网的约束条件以及约束条件的处理进行梳理,进而对微电网多目标运行优化求解的常用智能算法进行归纳总结,为微电网运行优化提供科学可行的理论指导,具有一定现实意义。     

功率互济的多独立微电网运行优化及分析

本文提出一种将临近的独立微电网进行互联,构成多独立微电网(MIMG)的能量调度管理策略,在确保多个独立微电网可靠运行的同时,兼顾MIMG的经济效益.针对微电网之间的能量互济,首先提出了先充电后互济和先互济后充电两种策略,为了加强微电网的可靠性,在两种策略的基础上做了优化,将聚类分析和粒子群优化算法进行结合,提出了MIM...     

基于主从博弈的多微电网系统经济优化方法

随着售电侧电力市场改革的深入,研究多微电网系统的经济优化问题具有重要意义。针对多微电网系统,提出了一种基于主从博弈的经济优化方法。该方法主要由日前优化阶段与实时优化阶段组成。在日前优化阶段,微电网运营商根据日前预测信息和电网电价信息,优化储能单元的日前调度计划;在实时优化阶段,系统运营商根据实时预测信息,通过构建主从博弈模型求解内部最优电价,鼓励微电网运营商参与多微电网系统的电能交易,提升微电网之间的能量共享水平。算例结果表明,本文所提的两阶段经济优化方法可以有效地提升微电网运营商与系统运营商的经济效益,同时降低了多微电网系统的净负荷峰均比。     

考虑微电网间能量互济的多微电网日前经济优化策略

当一定区域内大量微电网接入配电网时,微电网的调度高效性以及运行经济性将难以保证,为此提出基于实时电价的并网多微电网日前经济优化策略。首先以多微电网总运行成本最低为目标,通过协调多微电网内各微电网之间能量互济、微电网与配电网之间的能量交互以及微电网内部各分布式发电单元的出力分配,实现多微电网的经济优化;继而为求解该模型,提出基于非线性变异算子的改进Jaya算法以获得更高的求解精度以及抗早熟收敛能力。测试结果表明:该经济优化模型能切实降低多微电网的总运行成本,所提出的改进优化算法具有良好的求解性能。