有可再生能源和电力存储设施并网的智能电网优化用电策略

摘要：

大量可再生能源和存储设施集中或分布接入电网,缓解了电网的供给压力,但同时也对电力系统安全造成新的威胁.合理使用新能源和可存储设施使之更好为电网服务,是现代电网亟待解决的一个问题.本文对有可存储设备和可再生能源并网的电力系统进行研究,根据可再生能源在实际生活中的情形,将其划分为两类:私人新能源发电和公共新能源发电,其中私人新能源发电可供自身直接使用,多余部分并入电网,而公共新能源发电直接并入电网,然后针对上述复杂情形,结合用户实际需求,以所有用户效用最大化、成本最小化为目标函数,建立优化模型,给出了一种既有可存储设备又有可再生能源复杂并网情况下用户优化用电策略——包括家用电器、新能源、以及存储设备充放电策略.对模型的性质进行研究,考虑到模型是凸规划,强对偶成立,用拉格朗日对偶算法给出了模型的解.求解过程中,由于目标函数是非光滑的,采用光滑化的技术将目标函数光滑化,将非光滑问题转化为光滑问题,进一步利用拟牛顿下降法求解.该策略能确保新能源得到优先、充分利用,体现用户效用最大化、成本最小化,同时可以避免由于新能源并网可能会造成电网不稳定情况的出现;光滑化的方法不但适用于本文,经过适当改进后也可适用于其他目标函数为非光滑的情况.仿真结果验证了模型的合理性和算法的可行性.

关键词：智能电网、需求侧管理、可再生能源、电力存储设施、拉格朗日对偶方法、非光滑优化、拟牛顿法

所属期刊栏目：27

分类号：TM743;O224(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11171221;美国IBM公司共享大学项目

在线出版日期：2019-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：150-157