低碳環(huán)境下微電網(wǎng)供需聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度

低碳環(huán)境下微電網(wǎng)供需聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度崔明勇;王楚通;陳鈺婷;王玉翠;陳辰【摘要】Manycountriesoftheworldareactivelydevelopinglow-carboneconomyandvigorouslydevelopingthecleanenergy.Meanwhile,theelectricitymarketreformisactivelypromoted,andnumberofpersonalizeduserisin-creased.Thus,theconceptofsupplyanddemandinteraction,whichisbasedonpowerunitschedulingandDSM,hasgraduallybecomeanimportantresearchtopic.Inthispaper,ajointschedulingmodelforsupplyanddemandofmicrogridisestablishedwiththeobjectiveofminimizingthetotaloperatingcost.Forthepowersupplyside,themodelconsiderstheeconomicandenvironmentalperformanceofmicrosourcesgenerationforcomplementarydis-patching.Forthedemandsideloadscheduling,theladdercompensationpriceisintroduced.Inaddition,theenvi-ronmentalparametersareintroducedintotheeconomicobjectivefunctionofsupplyanddemandschedulingofmi-crogrid.Atlast,thevalidityofthemodelisverifiedbythetworunningstatesofthegridandtheisolatednetwork,andtheinfluenceofdifferentcompensationpriceonthereductionoftheloadschedulingresultsisanalyzed.%全球多國(guó)積極發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),大力開(kāi)發(fā)清潔能源.電力市場(chǎng)化改革的積極推進(jìn)和用戶用電個(gè)性化的提高,使得電源側(cè)機(jī)組調(diào)度和需求側(cè)用電管理結(jié)合的供需互動(dòng)理念逐漸成為重要的研究課題.本文建立了以總運(yùn)行成本最小為目標(biāo)的微電網(wǎng)供需聯(lián)合調(diào)度模型.該模型對(duì)電源側(cè)考慮微源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電調(diào)度,對(duì)需求側(cè)負(fù)荷調(diào)度時(shí)考慮階梯式補(bǔ)償價(jià)格,并在微電網(wǎng)供需聯(lián)合調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)中引入環(huán)保性參數(shù),最后仿真驗(yàn)證模型的有效性,并分析了不同補(bǔ)償價(jià)格對(duì)削減類(lèi)負(fù)荷調(diào)度結(jié)果的影響.期刊名稱(chēng)】《電工電能新技術(shù)》年(卷),期】2017(036)012【總頁(yè)數(shù)】9頁(yè)(P30-38)【關(guān)鍵詞】微電網(wǎng);階梯補(bǔ)償價(jià)格;柔性負(fù)荷調(diào)度;供需聯(lián)合調(diào)度;碳排放機(jī)制【作者】崔明勇;王楚通;陳鈺婷;王玉翠;陳辰【作者單位】燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北秦皇島066004;燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北秦皇島066004;中石油管道公司大慶(加格達(dá)奇)輸油氣分公司,黑龍江大慶163458;燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北秦皇島066004;燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北秦皇島066004【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】TM732在化石能源日趨枯竭與全球氣候變暖的大背景下，傳統(tǒng)電力工業(yè)主要消耗煤炭、石油、天然氣等非可再生能源的情況亟待改變，高效利用能源、開(kāi)發(fā)清潔能源、深度發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)面臨迫切需求。隨著對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)與分布式發(fā)電技術(shù)的深入研究，可再生能源得到更充分的推廣與使用。在微電網(wǎng)調(diào)度理論研究方面，主要考慮以發(fā)電成本、環(huán)保效益、旋轉(zhuǎn)備用成本等成本最小為目標(biāo)函數(shù)，并考慮功率平衡、微源出力、污染物排放、機(jī)組啟停、聯(lián)絡(luò)線功率等約束條件。文獻(xiàn)［1］建立微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)低碳調(diào)度數(shù)學(xué)模型，綜合考慮運(yùn)行成本和碳排放量，采用理想點(diǎn)法處理多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。文獻(xiàn)［2］針對(duì)典型綜合能源微網(wǎng)建立了優(yōu)化調(diào)度模型。文獻(xiàn)［3］針對(duì)發(fā)電成本最小的優(yōu)化目標(biāo)考慮了污染氣體排放約束與機(jī)組啟停次數(shù)約束。日前交易模式的引用將用戶側(cè)分布式發(fā)電充分納入到電力市場(chǎng)交易中，增加對(duì)分布式發(fā)電出力的消納，激勵(lì)分布式發(fā)電的市場(chǎng)拓展和優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。同時(shí)，需求響應(yīng)措施充分利用了供需互動(dòng)特性，依靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息引導(dǎo)用戶科學(xué)、合理用電，優(yōu)化電能資源配置，為進(jìn)一步消納可再生能源，利用需求響應(yīng)資源和優(yōu)化調(diào)度適應(yīng)波動(dòng)性提供技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上極佳的方案［4,5］。因此，將需求側(cè)響應(yīng)引入微電網(wǎng)進(jìn)行雙側(cè)能量管理的經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究日漸增多。文獻(xiàn)［6］以含可再生能源的海熱微電網(wǎng)為研究對(duì)象，提出了以海水淡化負(fù)荷作為可控負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)內(nèi)功率平衡進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)作用。文獻(xiàn)［7］將需求側(cè)響應(yīng)的直接負(fù)荷控制作為主動(dòng)參與系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃的電源，構(gòu)建了微電網(wǎng)綜合資源規(guī)劃模型。文獻(xiàn)［8］在并網(wǎng)型光-儲(chǔ)互補(bǔ)微電網(wǎng)中引入需求響應(yīng)模型，分析了需求側(cè)響應(yīng)對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益和儲(chǔ)能配置的影響。文獻(xiàn)［9］按照負(fù)荷用電特點(diǎn)和用戶要求，將需求側(cè)資源細(xì)分為三類(lèi)并分別建立了負(fù)荷模型應(yīng)用于微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中。文獻(xiàn)［10］通過(guò)需求響應(yīng)將需求側(cè)資源作為供應(yīng)側(cè)電能的可替代資源加以利用，建立含風(fēng)電電力系統(tǒng)的供需側(cè)聯(lián)合調(diào)度模型。文獻(xiàn)［11］在低碳背景下的電網(wǎng)規(guī)劃中引入了需求側(cè)管理模型，分析了需求側(cè)管理和低碳化發(fā)展對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響。文獻(xiàn)［6-10］均不同程度地考慮了需求側(cè)響應(yīng)或需求側(cè)管理在電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行中的應(yīng)用，并就其應(yīng)用效果及影響做出了分析闡述，但并未將供需聯(lián)合優(yōu)化與低碳環(huán)保的目標(biāo)結(jié)合應(yīng)用于微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度中，且對(duì)需求響應(yīng)操作給予的補(bǔ)償價(jià)格的作用及影響并未加以分析。本文提出一種階梯補(bǔ)償?shù)姆绞?，將階梯價(jià)格機(jī)制引入柔性負(fù)荷調(diào)度中，并結(jié)合電源側(cè)調(diào)度建立了一種微電網(wǎng)供需聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型。通過(guò)仿真驗(yàn)證了模型的有效性，最后分析了不同補(bǔ)償價(jià)格對(duì)削減類(lèi)負(fù)荷調(diào)度結(jié)果的影響，給出了合理的取值區(qū)間。柔性負(fù)荷具有對(duì)電價(jià)信息敏感和用電靈活的特點(diǎn)，可在需求側(cè)中參與電網(wǎng)運(yùn)行控制。本文根據(jù)其不同調(diào)整方式將柔性負(fù)荷細(xì)分為可平移負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、可削減負(fù)荷三類(lèi)。其中可平移負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷屬于轉(zhuǎn)移類(lèi)負(fù)荷，可削減負(fù)荷屬于削減類(lèi)負(fù)荷，其具體特點(diǎn)如下［12,13］：可轉(zhuǎn)移負(fù)荷?？傆秒娏坎蛔?，但各時(shí)段用電量可靈活調(diào)節(jié)，如電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能可平移負(fù)荷。只可對(duì)其進(jìn)行整體平移，如工業(yè)用戶、洗衣機(jī)等。可削減負(fù)荷?？筛鶕?jù)需要對(duì)其進(jìn)行部分或者全部削減，如裝飾照明、家庭娛樂(lè)階梯價(jià)格機(jī)制是一種用于購(gòu)電的二元非線性?xún)r(jià)格形式，是指將用戶購(gòu)電量設(shè)置為若干個(gè)階梯，分檔累計(jì)遞增定價(jià)和結(jié)算電費(fèi)的電價(jià)制度，如圖1所示。負(fù)荷調(diào)整量是指調(diào)度時(shí)平移、轉(zhuǎn)移、削減的負(fù)荷量，單位用戶總負(fù)荷調(diào)整量指單位用戶的所有負(fù)荷調(diào)整量之和。利用階梯價(jià)格機(jī)制的這一特性，本文提出對(duì)微電網(wǎng)參與負(fù)荷調(diào)度的柔性負(fù)荷給予階梯補(bǔ)償價(jià)格，即將用戶一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)總負(fù)荷調(diào)整量設(shè)置為若干個(gè)階梯分段定價(jià)計(jì)算費(fèi)用，以期達(dá)到細(xì)分需求側(cè)資源的差別定價(jià)、增加積極參與互動(dòng)積極性的效果。階梯補(bǔ)償公式如式(1)所示，由式(1)可得出補(bǔ)償成本-調(diào)整負(fù)荷量關(guān)系，如圖2所示。式中，fLD為補(bǔ)償成本與某用戶一個(gè)調(diào)度周期負(fù)荷總調(diào)整量的函數(shù)關(guān)系；PLD,i為參與負(fù)荷調(diào)度用戶i—個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的總負(fù)荷調(diào)整量；P1、P2分別為第一、二階梯結(jié)束功率；pl、p2、p3分別為第一、二、三階梯補(bǔ)償價(jià)格?？善揭曝?fù)荷具有削峰填谷特性，需重點(diǎn)關(guān)注其用電連續(xù)性和時(shí)序性的約束，進(jìn)行整體平移。設(shè)單位調(diào)度時(shí)段為1h，對(duì)于某可平移負(fù)荷shifti，調(diào)度前次日用電功率分布行向量為：式(2)中信息元素包括：各時(shí)段負(fù)荷功率、原起始時(shí)段持續(xù)tDi個(gè)時(shí)段。shifti可接受的平移時(shí)段區(qū)間為以0-1狀態(tài)變量ui,T=1表示shifti從t時(shí)段開(kāi)始，則起始時(shí)段集合表示如下：調(diào)度后功率分布行向量為：位于T時(shí)段，以此后推；行向量中第t(1<t<T,其中T為全部時(shí)段數(shù)量)個(gè)元素為調(diào)度后shifti于t時(shí)段用電功率。調(diào)度后需給予用戶的補(bǔ)償費(fèi)用為：式中，為shifti用電功率之和。該調(diào)度模型中需用戶提交數(shù)據(jù)的參數(shù)為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷與可平移負(fù)荷削峰填谷特性相似，且調(diào)度靈活性更高。應(yīng)對(duì)其轉(zhuǎn)移功率范圍、轉(zhuǎn)移時(shí)段區(qū)間、負(fù)荷最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間及轉(zhuǎn)移總負(fù)荷不變進(jìn)行限制。調(diào)度前可轉(zhuǎn)移負(fù)荷transi的次日用電功率分布行向量為其中包含信息為各時(shí)段負(fù)荷功率及相應(yīng)時(shí)間。設(shè)0-1狀態(tài)變量vi,t=1表示transi在t時(shí)段為運(yùn)行狀態(tài)。調(diào)度后transi在t時(shí)段用電功率為當(dāng)時(shí)，若則vi,T=0。調(diào)度后需給予用戶的補(bǔ)償費(fèi)用為：式中，為transi負(fù)荷轉(zhuǎn)移總和。transi調(diào)度模型約束條件如下：可轉(zhuǎn)移區(qū)間約束式中，為可接受的負(fù)荷轉(zhuǎn)移區(qū)間。負(fù)荷功率范圍約束式中，和分別為transi允許的負(fù)荷功率上、下限。最小持續(xù)時(shí)間約束式中，為最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間。負(fù)荷所需電能不變約束該模型中參數(shù)和的數(shù)據(jù)由用戶提交。可削減負(fù)荷主要作用于尖峰負(fù)荷時(shí)段，削減調(diào)度中考慮削減持續(xù)時(shí)限和削減次數(shù)。調(diào)度前可削減負(fù)荷cuti的次日用電功率分布行向量為其中包含信息為調(diào)度前各時(shí)段用電功率及相應(yīng)時(shí)間。xi,t為0-1狀態(tài)變量，用xi,t=1表示cuti在t時(shí)段被削減，則調(diào)度后cuti于t時(shí)段的用電功率為：式中，yi,t為t時(shí)段cuti的削減系數(shù),0<yi,t<1o調(diào)度后需給予用戶的補(bǔ)償費(fèi)用為：式中，為cuti總削減負(fù)荷量。cuti調(diào)度模型約束條件包括最大、最小連續(xù)削減時(shí)間約束及削減次數(shù)約束，公式同文獻(xiàn)［14沖式(13)~式(20)。微電網(wǎng)供需聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)是在優(yōu)先使用風(fēng)光出力的基礎(chǔ)上，合理調(diào)度用戶側(cè)參與互動(dòng)的柔性負(fù)荷、儲(chǔ)能充/放電功率、與配電網(wǎng)(DistributionNetwork,DN)的購(gòu)/售電功率，取得最小的微電網(wǎng)總運(yùn)行成本。同時(shí)低碳背景下，二氧化碳釋放量問(wèn)題不可忽視，對(duì)發(fā)電釋放的二氧化碳收取治污費(fèi)用，有助于鼓勵(lì)分布式電源(DistributedGenerator,DG),尤其是可再生能源機(jī)組發(fā)電和增加對(duì)其發(fā)電量的消納。綜上所述，目標(biāo)函數(shù)微電網(wǎng)總運(yùn)行成本包括調(diào)度需求側(cè)柔性負(fù)荷的補(bǔ)償成本CLD分布式電源運(yùn)行成本CDG、與配電網(wǎng)的交互成本CDN以及治污成本CE之和，公式如下：CLD包括給予柔性負(fù)荷中標(biāo)用戶的補(bǔ)償成本，如式(17)所示。本文中負(fù)荷除第2節(jié)介紹的柔性負(fù)荷外還包括重要負(fù)荷，該類(lèi)負(fù)荷不可調(diào)度。式中，Nshift、Ntrans、Ncut分別為三類(lèi)柔性負(fù)荷用戶數(shù)量。各成本公式分別如式(5)、式(7)、式(14)所示。CDG包括所有分布式電源的發(fā)電成本和運(yùn)行維護(hù)成本如式(18)~式(20)所示。從耗能角度考慮分布式電源發(fā)電成本，其中風(fēng)、光等可再生能源機(jī)組的發(fā)電成本較小，只計(jì)其運(yùn)行維護(hù)成本；燃料機(jī)組的發(fā)電主要燃料為天然氣，且產(chǎn)生二氧化碳。式中，為DGi的發(fā)電成本參數(shù)；PDGi,t為t時(shí)段DGi的發(fā)電功率；為DGi的運(yùn)行維護(hù)系數(shù)；NDG為分布式電源的數(shù)量。CDN包括從配電網(wǎng)購(gòu)電的成本和微電網(wǎng)向配電網(wǎng)售電的收入公式如下：式中，為t時(shí)段重要負(fù)荷的用電功率；與分別為t時(shí)段配電網(wǎng)電價(jià)、富余電量上網(wǎng)電價(jià)；和分別為t時(shí)段購(gòu)電功率、售電功率。CE包括燃料機(jī)組發(fā)電產(chǎn)生的治污費(fèi)用和配電網(wǎng)火電機(jī)組供給微電網(wǎng)負(fù)荷的治污費(fèi)用公式如下：式中，和分別為配電網(wǎng)與分布式電源發(fā)電的碳排放參數(shù)；KE為治污參數(shù)。微電網(wǎng)供需聯(lián)合調(diào)度模型約束條件如下：功率平衡約束售電約束本文旨在盡量減少負(fù)荷調(diào)整的前提下增加新能源出力的就地消納，因此要求售電時(shí)段不可出現(xiàn)購(gòu)電、燃料電池出力、蓄電池放電、削減或轉(zhuǎn)出負(fù)荷的情況。式中，PFC,t為t時(shí)段燃料電池發(fā)出功率；PSB,t為t時(shí)段儲(chǔ)能系統(tǒng)功率。機(jī)組輸出功率上、下限約束式中，和分別為t時(shí)段DGi的最小、最大有功出力。儲(chǔ)能約束SOC0=SOCendPb,min<Pb<Pb,max式中，SOCmax、SOCmin分別為蓄電池荷電狀態(tài)上、下限，本文取30%~100%；SOC0、SOCend分別為單個(gè)調(diào)度周期內(nèi)蓄電池的起始容量與終止容量；Pb,max、Pb,min分別為單位時(shí)間內(nèi)蓄電池充放電功率上、下限。蓄電池的充放電效率是指充放電時(shí)，在某功率下轉(zhuǎn)換為蓄電池容量的能力大小。當(dāng)儲(chǔ)能電池容量足夠時(shí)，充放電功率不受充放電效率的影響，可以達(dá)到調(diào)度要求。本文微電網(wǎng)調(diào)度以次日全天為調(diào)度周期，分為24個(gè)時(shí)段。選取分布式電源為光伏電池(PhotovoltaicCell,PV)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)(WindTurbine,WT)、燃料電池(FuelCell,FC)和蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備(StorageBattery,SB)。供需聯(lián)合調(diào)度模型以風(fēng)光資源充沛為場(chǎng)景，圖3為微電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線、WT機(jī)組和PV機(jī)組出力的預(yù)測(cè)值。PV、WT可再生能源機(jī)組發(fā)電成本較小，只計(jì)運(yùn)行維護(hù)成本。表1、表2分別為微電網(wǎng)各分布式電源參數(shù)及電力市場(chǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)數(shù)據(jù)。本文富余電量售電價(jià)格取該時(shí)段電力市場(chǎng)價(jià)格的50%；天然氣單價(jià)取0.2元/(kW?h),天然氣低熱值為9.7(kW?h)/m3;蓄電池額定容量為40kW?h,初始和結(jié)束剩余電量為20kW?h,充放電效率為1。負(fù)荷包括重要負(fù)荷、可平移負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷和可削減負(fù)荷，柔性負(fù)荷分布情況如圖4所示。其中三類(lèi)柔性負(fù)荷參與供需互動(dòng)，用戶提交參數(shù)如表3~表5所示，其中為cuti最大削減次數(shù)。階梯補(bǔ)償價(jià)格參數(shù)如表6所示。為更全面體現(xiàn)微電網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行下應(yīng)用所建模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的有效性，設(shè)模式1與模式2兩種并網(wǎng)下調(diào)度方案：①模式1,考慮分布式電源發(fā)電、柔性負(fù)荷調(diào)度、與配電網(wǎng)電能交換；②模式2，考慮分布式電源發(fā)電和與配電網(wǎng)電能交換。4.2.1仿真結(jié)果分析由于模式2中無(wú)柔性負(fù)荷調(diào)度，則整體負(fù)荷曲線不變，模式1優(yōu)化調(diào)度后負(fù)荷情況與可再生能源機(jī)組出力曲線如圖5所示，模式1柔性負(fù)荷調(diào)度結(jié)果如表7所示。表7與圖4、圖5對(duì)比可知，模式1將晚高峰負(fù)荷轉(zhuǎn)移至午間風(fēng)光資源充沛時(shí)段，充分利用風(fēng)光資源，減少了微電網(wǎng)的購(gòu)電成本。在負(fù)荷調(diào)度方面，總調(diào)整負(fù)荷量占柔性負(fù)荷總量的37.4%，其中可平移負(fù)荷全部參與調(diào)度，可轉(zhuǎn)移負(fù)荷調(diào)度率為24.6%，可削減負(fù)荷調(diào)度率達(dá)到28.6%。并網(wǎng)運(yùn)行下兩種模式的SB充放電量與FC出力對(duì)比情況如圖6所示，其中負(fù)值為充電量，正值為放電量。兩種模式中與配電網(wǎng)的交換功率對(duì)比曲線如圖7所示，其中負(fù)值為售電量，正值為購(gòu)電量。由圖6和圖7可知，模式2中FC出力和SB充放電量明顯較模式1中多；模式1中購(gòu)、售電量少，主要由于在風(fēng)光機(jī)組出力較充足時(shí)段將富余電能出售，增加了就地消納。綜上所述，模式1更有利于就地消納可再生機(jī)組出力，這不僅能夠降低購(gòu)電成本，還可減少電力傳輸過(guò)程中的電力損耗。表8為兩種模式下目標(biāo)函數(shù)尋優(yōu)結(jié)果及其中的成本參數(shù)，通過(guò)該表進(jìn)行整體的對(duì)比分析。由表8可知，在經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及可再生能源就地消納方面，模式1均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。綜上所述，模式1通過(guò)柔性負(fù)荷調(diào)度對(duì)負(fù)荷曲線進(jìn)行削峰填谷調(diào)整，充分利用白天充足的風(fēng)光資源，并結(jié)合配電網(wǎng)低谷電價(jià)購(gòu)電與峰時(shí)電價(jià)售電的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由兼具發(fā)電經(jīng)濟(jì)性、清潔性的FC機(jī)組和SB儲(chǔ)能設(shè)備互補(bǔ)調(diào)度以滿足缺額電能，使得微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益同時(shí)得以提升。因此，模式1為微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行下最優(yōu)運(yùn)行模式。4.2.2不同階梯補(bǔ)償價(jià)格對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響設(shè)補(bǔ)償價(jià)格-單位用戶總調(diào)整負(fù)荷量關(guān)系曲線在(0~30kW?h)區(qū)間計(jì)算平均補(bǔ)償價(jià)格為取多組補(bǔ)償價(jià)格數(shù)據(jù)，得出調(diào)度結(jié)果及補(bǔ)償成本，在觀察數(shù)據(jù)之后，得出當(dāng)平均補(bǔ)償價(jià)格與補(bǔ)償成本在范圍近似呈線性關(guān)系，在范圍時(shí)優(yōu)化結(jié)果變化較大。由此選取6組不同階梯補(bǔ)償價(jià)格(見(jiàn)表9)，對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行下的微電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，結(jié)果如表10所示。其中第2組價(jià)格數(shù)據(jù)為并網(wǎng)分析模式1的補(bǔ)償價(jià)格。表9中為第i組參數(shù)的平均補(bǔ)償價(jià)格。由表9和表10可知，當(dāng)平均補(bǔ)償價(jià)格在0.04-0.49元/(kW?h)區(qū)間內(nèi)總負(fù)荷調(diào)整量與碳排放量幾乎不變。當(dāng)平均補(bǔ)償價(jià)格到達(dá)0.49元/(kW?h),成本參數(shù)與總負(fù)荷調(diào)整量下降，碳排放量增大，原因是過(guò)高的補(bǔ)償價(jià)格使總負(fù)荷調(diào)整量逐漸減少，柔性負(fù)荷虛擬機(jī)組的作用發(fā)揮力度變小，更多電能由FC機(jī)組滿足使碳排放量增加。平均補(bǔ)償價(jià)格增長(zhǎng)至0.58元/(kW?h)時(shí)，無(wú)柔性負(fù)荷可參與調(diào)度，效果等同于并網(wǎng)分析的模式2。經(jīng)計(jì)算，平均補(bǔ)償價(jià)格取0.35元/(kW?h)時(shí)，總運(yùn)行成本與第6組數(shù)據(jù)相近。設(shè)補(bǔ)償成本CLD與總負(fù)荷調(diào)整量PLD的比值為用戶整體滿意度指標(biāo)k，其表達(dá)式為：由表10中數(shù)據(jù)與式(36)得到不同階梯補(bǔ)償價(jià)格對(duì)用戶整體滿意度的影響，結(jié)果如表11所示。由表11可知，在一定范圍內(nèi)用戶整體滿意度隨補(bǔ)償價(jià)格的增加而上升，但過(guò)高的補(bǔ)償價(jià)格對(duì)微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的總運(yùn)行成本及碳排放量影響較大。綜上所述，補(bǔ)償價(jià)格的選擇對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響尤為重要。當(dāng)補(bǔ)償價(jià)格整體偏低時(shí)，影響整體參與響應(yīng)用戶的積極性，降低用戶滿意度；當(dāng)補(bǔ)償價(jià)格整體偏高時(shí)，影響負(fù)荷調(diào)度結(jié)果與系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)補(bǔ)償價(jià)格選擇過(guò)高時(shí)，不僅影響經(jīng)濟(jì)性，還極大影響負(fù)荷調(diào)度結(jié)果。因此，考慮到微電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行對(duì)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的要求，兼顧用戶整體滿意度，應(yīng)選取0.04-0.35元/(kW?h)區(qū)間的平均補(bǔ)償價(jià)格數(shù)據(jù)。顯然本文應(yīng)用的第2組補(bǔ)償價(jià)格數(shù)據(jù)為6組中最優(yōu)。本文考慮柔性負(fù)荷特點(diǎn)、用戶要求和階梯式補(bǔ)償價(jià)格，構(gòu)建了微電網(wǎng)需求側(cè)柔性負(fù)荷調(diào)度模型，包括階梯補(bǔ)償價(jià)格模型和三類(lèi)柔性負(fù)荷模型。本文所提階梯補(bǔ)償價(jià)格模型將單位用戶參與互動(dòng)的柔性負(fù)荷調(diào)整量實(shí)行階梯價(jià)格補(bǔ)償，既能合理反映補(bǔ)償成本，又能激勵(lì)用戶積極參與需求響應(yīng)。柔性負(fù)荷調(diào)度模型考慮了負(fù)荷用電特性及用戶調(diào)整要求，實(shí)際操作性好。本文建立了微電網(wǎng)供需聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)模型，在并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下驗(yàn)證了削減類(lèi)負(fù)荷的削峰作用和轉(zhuǎn)移類(lèi)負(fù)荷的移峰填谷效果，兩者相互配合可充分消納新能源出力。通過(guò)整合電源側(cè)互補(bǔ)發(fā)電機(jī)組調(diào)度與需求側(cè)柔性負(fù)荷調(diào)度，進(jìn)一步增加了對(duì)可再生能源出力的就地消納，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性整體提升的預(yù)期效果。階梯補(bǔ)償價(jià)格的使用增加了積極參與需求響應(yīng)用戶的補(bǔ)償成本，但補(bǔ)償價(jià)格的選擇對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響尤為重要，影響著負(fù)荷調(diào)度結(jié)果和系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。本文研究對(duì)象是并網(wǎng)狀態(tài)下的微電網(wǎng)供需聯(lián)合調(diào)度，下一步應(yīng)該考慮微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下的柔性負(fù)荷調(diào)度，研究二者調(diào)度結(jié)果的不同，以及對(duì)可再生能源消納的效果?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】毛曉明，劉文勝，陳深，等(MaoXiaoming,LiuWensheng,ChenShen,etal.).微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)低碳調(diào)度模型與方法初探(Studyonmicrogrideconomiclow-carbonscheduling)[J].電工電能新技術(shù)(AdvaneedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy)，2014，33(8):55-60.肖浩，裴瑋，孔力，等(XiaoHao,PeiWei,KongLi,etal.).綜合能源微網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度方法研究(Researchonoptimaloperationmethodofintegratedenergymicrogridsystem)[J].電工電能新技術(shù)(AdvaneedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy),2016,35(12):111.楊佩佩，艾欣，崔明勇，等(YangPeipei,AiXin,CuiMingyong,etal.)?基于粒子群優(yōu)化算法的含多種供能系統(tǒng)的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析(Particleswarmoptimizationbasedeconomicoperationanalysisofmicrogridcontainingmultienergysupplysystem)[J]?電網(wǎng)技術(shù)(PowerSystemTechnology),2009,33(20):38-42?嚴(yán)干貴，劉嘉，崔楊，等(YanGangui,LiuJia,CuiYang,etal.).利用儲(chǔ)能提高風(fēng)電調(diào)度入網(wǎng)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)(Economicevaluationofimprovingthewindpowerschedulingscalebyenergystoragesystem)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)(ProceedingsoftheCSEE),2013,33(22):45-52.AlbadiMH,El-SaadanyEF.Asummaryofdemandresponseinelectricitymarkets[J].ElectricPowerSystemsResearch,2008,78(11):1989-1996.⑹陳健，王成山，趙波，等(ChenJian,WangChengshan,ZhaoBo,etal.).考慮不同控制策略的獨(dú)立型微電網(wǎng)優(yōu)化配置(Optimalsizingforstand-alonemicrogridconsideringdifferentcontrolstrategies)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化(AutomationofElectricPowerSystems),2013,37(11):1-6.[7]朱蘭，嚴(yán)正，楊秀，等(ZhuLan,YanZheng,YangXiu,etal.).計(jì)及需求側(cè)響應(yīng)的微網(wǎng)綜合資源規(guī)劃方法(Integratedresourcesplanninginmicrogridbasedonmodelingdemandresponse)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)(ProceedingsoftheCSEE),2014,34(16):2621-2628.趙波，包侃侃，徐志成，等(ZhaoBo,BaoKankan,XuZhicheng,etal.)?考慮需求側(cè)響應(yīng)的光儲(chǔ)并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置(Optimalsizingforgrid-connectedPV-and-storagemicrogridconsideringdemandresponse)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)(ProceedingsoftheCSEE),2015,35(21):5465-5474.孫川，汪隆君，許海林(SunChuan,WangLongjun,XuHailin)?用戶互動(dòng)負(fù)荷模型及其微電網(wǎng)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度的應(yīng)用(Aninteractionloadmodelanditsapplicationinmicrogridday-aheadeconomicscheduling)[J].電網(wǎng)技術(shù)(PowerSystemTechnology),2016,40(7):2009-2016.楊麗君，李健強(qiáng)，李學(xué)平，等(YangLijun,LiJianqiang,LiXueping,etal.).考慮需求響應(yīng)的含風(fēng)電電力系統(tǒng)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度(Day-aheaddispatchi