【推薦】基于需求響應(yīng)的光伏微網(wǎng)儲能系統(tǒng)多目標(biāo)容量優(yōu)化配置！

基于需求響應(yīng)的光伏微網(wǎng)儲能系統(tǒng)多目標(biāo)容量優(yōu)化配置/周楠，樊瑋，劉念，林心昊，張建華，雷金勇

研究背景

當(dāng)前，大規(guī)模分布式光伏并網(wǎng)和消納困難，棄光嚴(yán)重。在光伏微網(wǎng)中配置合理容量的儲能設(shè)備是促進(jìn)分布式光伏就地消納、提高光伏系統(tǒng)效能的有力方式。隨著電力市場的完善和通信、計量設(shè)施的普遍應(yīng)用，用戶側(cè)參與需求響應(yīng)帶來的負(fù)荷優(yōu)化成為微網(wǎng)投資規(guī)劃運(yùn)行中不可忽視的因素。因此，研究多時段需求響應(yīng)對光伏微網(wǎng)儲能配置的影響，對光伏微網(wǎng)商業(yè)化投資決策有著重要的意義?，F(xiàn)階段，由于儲能器件價格昂貴，儲能容量的配置不宜過大，過大的儲能容量將顯著增加投資成本；儲能容量的配置也不能過小，過小的儲能容量無法保證系統(tǒng)在離網(wǎng)時段的穩(wěn)定運(yùn)行，也不利于促進(jìn)光伏的消納。因此，如何合理配置微網(wǎng)的儲能容量已成為當(dāng)今眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。此外，隨著光伏微網(wǎng)的日益發(fā)展和電力市場的逐漸成熟，考慮具體的需求響應(yīng)方式(如峰谷分時電價)對光伏微網(wǎng)內(nèi)的能量調(diào)度及儲能容量配置的影響都尤為重要，而通過分析已有微網(wǎng)儲能優(yōu)化配置及需求響應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，此方面的研究還相對匱乏。因此，探究電力市場環(huán)境下需求響應(yīng)對光伏微網(wǎng)儲能系統(tǒng)配置的影響，對光伏微網(wǎng)商業(yè)化投資決策具有重要意義。

主要創(chuàng)新點(diǎn)

本文在峰谷分時電價下，構(gòu)建基于電量電價彈性矩陣的用戶多時段電價響應(yīng)模型，將需求側(cè)響應(yīng)與儲能技術(shù)納入光伏微網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化，構(gòu)建微電網(wǎng)投資收益模型?？紤]功率供需平衡、用電側(cè)電價彈性、儲能系統(tǒng)能量損耗等約束條件，以光伏利用率最大和年凈利潤最大為目標(biāo)，采用改進(jìn)非劣排序遺傳算法II求解所建計及需求響應(yīng)的儲能系統(tǒng)多目標(biāo)容量優(yōu)化配置模型。

解決的問題和意義

本文針對光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，在微網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度問題中需同時引入需求響應(yīng)和儲能系統(tǒng)。在峰谷分時電價下，構(gòu)建基于電量電價彈性矩陣的用戶多時段電價響應(yīng)模型，將需求側(cè)響應(yīng)與儲能技術(shù)納入光伏微網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化，構(gòu)建微電網(wǎng)投資收益模型?？紤]功率供需平衡、用電側(cè)電價彈性、儲能系統(tǒng)能量損耗等約束條件，以光伏利用率最大和年凈利潤最大為目標(biāo)，采用改進(jìn)非劣排序遺傳算法II求解所建計及需求響應(yīng)的儲能系統(tǒng)多目標(biāo)容量優(yōu)化配置模型。結(jié)果顯示：由于現(xiàn)階段儲能器件價格昂貴，光伏微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益不明顯，隨著儲能成本逐漸降低，或儲能補(bǔ)貼政策的進(jìn)一步驅(qū)動，光伏微電網(wǎng)的商業(yè)投資潛力將進(jìn)一步提升。在電力市場環(huán)境下，計及用戶對峰谷分時電價進(jìn)行多時段需求響應(yīng)的光伏微電網(wǎng)，所需配置的剛性儲能容量降低，光伏即時消納率降低，因此，若要達(dá)到響應(yīng)前相同的光伏消納率水平，光伏微電網(wǎng)需配置更高容量的儲能，以促進(jìn)午間剩余光伏的就地消納。將優(yōu)化方法應(yīng)用于某實際微電網(wǎng)，驗證了模型和算法的合理性。本文工作將為電力市場環(huán)境下光伏微電網(wǎng)的儲能投資決策提供參考。

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