DQZHAN技術訊：說明！戶用型微電網將具有巨大發展潛力
戶用型微電網作為用戶分布式能源利用和智能用電的有效載體，是智能電網實現用戶個性化、差異化供電服務的重要手段，隨著分布式發電技術、智能家居技術和網絡通信技術的不斷成熟，將具有巨大發展潛力。以經濟效益*大化為目標的調度策略在給用戶帶來經濟收益的同時，會影響到用戶的用電舒適程度。由于用電費用支出占家庭總支出的比例不同，用戶對用電經濟性的要求呈現出較大差異，因此以用電經濟性作為調度目標并不能滿足用戶的多樣化需求。
本文針對包含光伏資源、儲能資源、負荷資源的戶用型微電網，以用戶滿意度*大為目標函數建立了日前優化調度模型。該模型通過協調控制光伏發電、儲能水平及可調節家居負荷，使得用戶的滿意度*大化。提出了遺傳和禁忌混合算法的模型求解方法。通過算例分析了不同峰谷電價比對微電網的削峰填谷能力和用戶滿意度的影響。
主要內容
1典型戶用型微電網模型
戶用型微電網包括分布式發電、儲能和負荷。分布式發電為小型光伏發電，工作在*大功率跟蹤MPPT）狀態，余電對儲能單元充電或向電網售電獲利。負荷主要來自家居照明、廚用、供熱、娛樂及其他生活電器等，根據使用時間、功率等運行特性的不同，分為固定負荷、時移負荷和可調負荷3類。固定負荷是指使用時間和功率比較固定、不能進行調度的負荷，如照明、電冰箱、電炊具等；時移負荷是指使用時間可以根據需要平移到別的時段、但功率比較固定的負荷，如洗衣機、電動汽車、電熱水器等；可調負荷是指功率可以根據需要進行調節、但使用時間比較固定的負荷，如空調等。
圖1戶用型微電網系統結構圖
2考慮用戶滿意度的戶用型微電網日前優化調度模型及求解
用戶滿意度包括舒適度和經濟度兩方面，可以看作舒適度和經濟度的乘積。假定在各時段電價無差異的情況下，用戶在典型負荷曲線的用電方式下其舒適度*高，在電價無差異情況下的負荷曲線稱為舒適度*大曲線，根據用戶在分時電價條件下的實際用電曲線和舒適度*大曲線的差異計算用戶的舒適度。以優化運行后用戶的電費支出減少量與優化運行前的電費支出之比作為經濟度。
戶用型微電網日前優化調度以用戶滿意度*大為目標，優化變量為未來日24小時可調負荷和時移負荷的用電計劃。采用遺傳和禁忌混合算法對模型求解，通過遺傳算法對種群進行全局搜索，當遺傳算法接近于早熟時，對每個個體進行禁忌搜索操作，使個體趨向于所在區域的局部*優解，從而改善群體質量。
3算例分析
1）不同滿意度方案下的調度結果分析
分3種情況對戶用型微電網的日前優化調度進行分析：1）只考慮舒適度；2）只考慮經濟度；3）綜合考慮滿意度。
圖2空調負荷優化運行結果
綜合考慮用戶滿意度時，通過合理安排可調負荷和時移負荷的使用時間和功率，在盡量減小對用戶舒適度影響的情況下，*大限度地提高用戶經濟收益。與只考慮舒適度的用電習慣相比，舒適度下降了18%，但電費支出減少了33%，總體滿意度提升了9%。
由于空調和電動汽車等設備日用電量較大，在優化調度時應在滿足用戶基本用電需求的情況下盡可能地降低空調功率，同時將電動汽車的充電時間移至夜間電價低時段，避免在電
價高峰時段對電動汽車充電。電熱水器和洗衣機等負荷由于使用時間相對較為固定，可在日常習慣的基礎上對使用時間作出適當調整，以減少用戶的電費支出。在舒適度方面，方案2對用戶的舒適度影響*大，方案3次之，方案1對舒適度無影響。
圖3微電網與電網交換功率曲線
優化調度后18:00—22:00負荷高峰時段戶用型微電網的交換功率明顯下降，尤其在只考慮經濟度進行優化調度時*為明顯，綜合考慮滿意度和只考慮經濟度的2種調度方式下用戶與電網的交換功率峰值分別下降了27%和42%。同時，由于將電動汽車等部分時移負
荷的充電時間轉移，夜間低電價時段的負荷明顯提升，削峰填谷效果明顯。
2）分時電價對用戶滿意度的影響分析
以總滿意度*大為目標，對不同分時電價比對用戶滿意度的影響情況進行了仿真分析。
圖4峰谷電價比與用戶滿意度關系
隨著峰谷電價比的提高，用戶的用電經濟度逐漸提升，而用電舒適度則逐漸下滑，綜合滿意度呈現出先升后降的趨勢。當峰谷電價比<6時，用戶的總體滿意度>1，并在峰谷電價比為4.5時達到*大值；當峰谷電價比>6時，用戶的總滿意度<1，此時峰谷電價比越大，總滿意度越低。由此可見，合理的峰谷電價比是引導用戶積極參與需求側響應的重要因素。峰谷電價比設置過低，則用戶參與需求側響應的激勵不足，達不到電網削峰填谷的目的；而峰谷電價比設置過高，則會降低用戶的滿意度，損害用戶參與需求側響應的積極性，同樣不利于需求側響應的實施和推廣。
結論
1）以滿意度*大為目標對戶用微電網進行優化調度，可以綜合考慮用戶的用電舒適度和經濟性，為用戶提供差異化、個性化的用電方案。
2）戶用型微電網進行合理調度可以有效降低用戶的電費支出，同時由于用戶將負荷從電價高時段平移至電價低時段，有利于降低上級電網負荷高峰時段的供電壓力，實現其削峰填谷的目的。
3）合理的峰谷電價比是引導用戶積極參與需求側響應的重要因素。若峰谷電價比設置過低，則用戶參與需求側響應的激勵不足，達不到電網削峰填谷的目的；而若峰谷電價比設置過高，則會降低用戶的滿意度，損害用戶參與需求側響應的積極性，同樣不利于需求側響應的實施和推廣。
