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2.1.3 响应负荷与储能装置协调优化模型
主动配电系统中引入了响应负荷及储能装置,正是通过对响应负荷及储能装置等的主动式协调控制与管理,主动配电系统能够有效地减少可再生能源随机性的影响,实现可再生能源的消纳。文献[12]介绍了响应负荷与储能装置协调优化的实施框架,如图3所示。其中,微网中心控制器可以接收日前的天气和电价预测信息。天气信息随后被应用到风力和光伏发电的输出功率概率模型中,确定风力和光伏的出力。结合电价预测信息、分布式电源的出力、负荷及储能的优化模型,中心控制器求解协调优化模型,然后将得到的控制命令下发给负荷和储能装置,实现其协调优化。
文献[11]介绍了基于电价的需求响应模型,文献[12-13]则根据负荷的优先级将负荷分为关键负荷、可转移负荷及可中断负荷,进而提出了基于激励的需求响应模型。储能装置的协调优化模型主要考虑充放电约束及充放电策略[11-13]。基于需求响应及储能装置模型,可以建立响应负荷与储能装置的协调优化模型,模型的具体介绍可参见文献[12]。值得注意的是,由于主动式协调控制与管理的引入,响应负荷需要改变其用电行为,以响应电价或者激励机制,这样的响应行为将直接影响用户对供电的满意度。文献[13]基于用户用电量的改变和用电费用的改变分别提出了两种衡量用户满意度的指标。
基于用电量改变的满意度指标定义如下:
式中:et是引入需求响应前用户t时刻用电量;etop引入需求响应后的用电量。
基于用电费用改变的满意度指标定义如下:
基于上述满意度指标的定义,可以在协调优化模型中增加用户满意度约束,即:
式中:M和S是满意度指标的下限。
此外,负荷功率和储能装置输出功率也有相应的约束,分别由需求响应模型和储能装置模型决定。分布式风力发电和光伏的受其一次能源限制难以调度,但其出力特性直接影响负荷与储能装置的协调优化,同时常规分布式电源出力对负荷与储能装置协调优化也有重要的影响。本文在协调优化中考虑了分布式电源随机故障及其输出功率的随机性,具体模型见2.1.1节。
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