考虑价格和激励/补偿耦合机制的微网容量多层内嵌优化-北极星储能网

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摘要：为充分挖掘供需侧双向交互平抑微网源荷差异的能力，根据价格型和激励补偿型响应的优劣势互补关系，提出了一种结合不同响应机制的源荷协同优化思路。首先，在内层荷端构建了需求侧响应上、下双层优化模型，上层根据净负荷曲线划分峰、平、谷时段，以微网各时段净负荷绝对值之和最小为目标优化分时电价，下层计及柔性负荷参与调度的积极性，以电舒适度和经济性构成满意度指标优化激励/补偿系数。然后，在外层搭建了综合考量经济性和可靠性的源端容量优化模型。最后，基于多层内嵌机理耦合源荷两端优化模型，构建了结合多目标粒子群算法（MOPSO）和粒子群-帝国竞争算法（PSO-ICA）的求解模型。仿真结果表明，得益于需求侧综合响应机制和求解模型结构的优越性，所提方法能够在满足用户需求的基础上提升微网的经济性和可靠性。

结论：本文构建了风光氢微网多层内嵌容量优化模型，提出了将价格型和激励/补偿型相互耦合的需求侧综合响应机制，并利用嵌套MOPSO算法和PSO-ICA算法进行求解，得到了以下结论。

1）评估了价格型和激励/补偿型响应在微网调度中优点和不足，基于价格型和激励/补偿型响应的互补特性，提出了结合不同需求侧响应机制以平抑源荷差异的新思路。

2）利用熵权法和价格需求弹性矩阵优化了需求侧分时电价，同时在激励/补偿系数与签约负荷关系模型的基础上，建立了激励/补偿机制优化模型。

3）明确了电价与激励/补偿系数的内在联系，基于分时电价对激励/补偿系数的约束，耦合了分时电价和激励/补偿系数的优化模型，实现了价格型和激励/补偿型响应的有效协同，有效地扩展了需求侧响应对源荷差异的调节能力。

4）综合考量容量与综合响应机制间的匹配度，提出了供需侧互动的多层内嵌优化模型，耦合元启发算法求解了电氢微网的多目标非线性调度问题，给出了相互匹配的容量及需求侧响应优化结果，提高了供需侧协同优化的计算精度。

后续可进一步探究不同需求侧响应机制耦合的效果，同时对源端进行控制策略上的研究，以期给出更优越的优化结果。

引文信息

朱显辉, 胡旭, 师楠, 等. 考虑价格和激励/补偿耦合机制的微网容量多层内嵌优化[J]. 中国电力, 2023, 56(3): 173-186.

ZHU Xianhui, HU Xu, SHI Nan, et al. Multi-layer embedded optimization of microgrid capacity considering price and incentive/compensation coupling mechanism[J]. Electric Power, 2023, 56(3): 173-186.