[发明专利]基于需求侧响应下光储微电网运行控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光储并网型微电网运行控制技术领域，具体涉及光储并网型微电网运行控制技术。

背景技术

现阶段，大规模光伏发电出现并网和消纳困难的现象，并且弃光严重，其主要原因是光伏渗透率低。因此，如何提高光伏渗透率并保证系统的供电可靠性，已成为研究的热点。随着电力市场的完善，用户侧越来越多的参与到需求侧响应中，用户响应行为对光伏微电网的影响也成为当今的研究热点。储能装置会减少弃光率，但储能装置价格昂贵，配置容量过多又会影响微电网的经济性，因此，找到适宜的储能容量非常重要。

需求侧响应是指针对电力市场激励机制和电价信息，用户改变原有电力消费模式和负荷使用方式，以达到供需利益相互协调的方式。因此，本发明将需求侧响应分为用户可转移负荷响应和用户分时电价响应的方式。用户可转移负荷需求侧响应是指通过用户对可转移负荷使用时间的改变来达到与光伏发电功率更加贴近的目的。用户分时电价需求侧响应是指根据系统需求侧负荷响应的水平，将每天分为峰、平、谷等不同时段，每时段执行不同的电价制度。

国内外专家学者对微电网的运行控制方法已做了一定的研究。一部分专家学者讨论了竞争博弈模式下不同投资主体的优化配置方案，但用户方考虑不够全面。一部分专家学者提出了可转移负荷的需求侧响应模型，考虑了光伏发电与负荷的贴近程度，没有考虑负荷峰谷差，微电网可靠性降低。还有一部分专家学者提出了分时电价下需求侧响应模型，考虑了负荷峰谷差的影响，提高了供电可靠性，但会使光伏渗透率下降，需要增加更多的储能装置，因此给系统收益带来了一定的损失。

转移负荷的目标是提高光伏渗透率，减少储能装置的使用，但负荷峰谷差会增加，用电可靠性降低。分时电价负荷响应的目标是降低负荷峰谷差，提高用电可靠性，但光伏渗透率会下降，需要增加储能装置，从而经济性也会受到影响。因此本发明提出一种用户适当转移负荷情况下考虑分时电价的光储并网型微电网运行控制方法，从而满足微电网经济可靠运行的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于需求侧响应下光储并网型微电网运行控制方法。

本发明是基于需求侧响应下光储微电网运行控制方法，其步骤为：

(1)建立转移负荷需求侧响应模型；

(2)建立分时电价需求侧响应模型；

(3)建立蓄电池储能模型；

(4)根据已建立的转移负荷响应模型和分时电价响应模型以及蓄电池储能模型建立微电网需求侧综合响应模型，即在转移负荷情况下考虑分时电价的微电网需求侧综合响应模型；

(5)提出微电网系统运行优化指标为微电网系统年净利润C_net和光伏渗透率S_new，并指出微电网系统的运行约束条件；

(6)对所建立的微电网需求侧综合响应模型的优化指标进行求解，利用合作博弈的方法对系统进行求解，计算方法采用迭代法；找到各方的纳什均衡点，即该配置组合下转移负荷用户与分时电价用户和储能方均能达到Nash均衡意义下的最大收益；

(7)光储微电网运行策略为：

将一天内的24个小时作为需求响应周期，每小时作为一个响应时间段采取如下的运行策略：

(一)光伏功率大于负荷功率：先在合适的容量配置下进行需求侧负荷转移，转移负荷后根据分时电价的策略运行，即考虑峰谷电价下用户做出具体的响应措施。

(二)光伏功率小于负荷功率：先在合适的容量配置下进行需求侧负荷转移，转移负荷后，判断现在的光伏功率跟负荷功率的大小，如果光伏功率依旧小于负荷功率，则此时光伏和电网一块给负荷供电，否则光伏给负荷供电，再根据分时电价下需求侧响应的方式运行。

以下为储能系统的运行策略：

(a)用电高峰期：在转移负荷后，如果光伏功率大于负荷功率，光伏功率维持负荷运行，光伏多余功率优先送至电网，剩余功率对储能系统进行充电；如果光伏功率小于负荷功率，储能系统先以允许最大功率放电，达到额定值后，不足部分由电网提供；

(b)用电低谷期：在转移负荷后，如果光伏功率大于负荷功率，光伏功率维持负荷运行，光伏多余功率先给储能系统充电，如果储能系统未充满，则由电网对储能系统进行充电；如果光伏功率小于负荷功率，此时电网给储能系统充电；

(c)用电平稳期：在转移负荷后，如果光伏功率大于负荷功率，光伏多余功率送至电网，储能系统无充放电；如果光伏功率小于负荷功率，储能系统无充放电。