柔性需求响应参与多微网能源供需系统的交互机制与协调调度方法研究

With the development of energy sources interconnection concept, research on multi-microgrid supply-demand system (MMGSD) is triggered by the increasing penetrations of renewable energy resources, active loads application, and plug-in electric vehicles (PEVs). The coordinated control of MMGSD and active loads is crucial to the improvement of system operation efficiency. This project aims at addressing the following four challenges for the interaction mechanism and coordinated scheduling of MMGSD with flexible demand response: 1) study on flexible demand response modeling for the active loads considering uncertainty; 2) study on automated demand response control method for microgrid considering uncertainty; 3) study on scheduling modelling of coordination optimization for wide-area MMGSD; and 4) study on networked information communication model and method based on bilateral interaction of MMGSD. The goal of this project is to present a further research on smart microgrid with PEV groups. The coordination effect between supply and demand sides of MMGSD will be significantly enhanced by research results, which can also provide theory and technology support for the research and application of MMGSD coordination scheduling.

随着能源互联理念的发展，可再生能源接入量快速增大、主动负荷应用逐渐增多以及可入网电动汽车(PEV)普及率的不断增加，触发了对多微网能源供需系统的研究需求。多微网能源供需系统与主动负荷的协同增效机理研究，是提高系统灵活性与接纳能力的关键。本项目针对柔性需求响应参与多微网能源供需系统的交互机制与协调调度方法及其关键技术，展开深入的研究：1）研究不确定性环境下的主动负荷柔性需求响应分析模型；2）研究考虑不确定性的微网模块自动需求响应控制方法；3）研究广域多微网能源供需系统能量协调优化调度模型；4）研究多微网能源供需系统两侧互动的网络化信息通信模型与方法。本项目的研究是传统PEV集群接入智能微网领域的深化，研究成果可更深入、更广域地丰富供需两侧的协同增效效应，为多微网能源供需系统的协调调度研究及应用提供理论指导和技术支撑。

在推动能源结构优化调整的进程中，以互联多微电网系统为载体发挥可再生能源与需求侧主动负荷的协同增效利用，可有效促进可再生能源分布式利用和智慧用电水平。项目围绕柔性需求响应参与多微网系统的交互机制与协调调度方法及其关键技术，研究了主动负荷的不确定性需求响应行为，提出了高精度的单微电网自治、多微网间的灵活交互与协调模型，量化了信息系统多系统运行经济性与可靠性的影响。项目主要研究内容与取得的成果包括：1）建立了含多类型可入网电动汽车（PEV）的主动负荷统一对等模型、基于条件风险价值（CVaR）和消费者心理学模型构建了用户的不确定性需求响应模型。2）提出了基于本地能源市场和事件驱动机制的微电网自治模型，模拟了系统的实际运行动态、方便应用于实际工程。3）引申“能级”概念提出多微电网间的事件驱动型公平能量共享平台，降低了网间与网内的耦合性，具有很好的可扩展性并方便功能扩展。4）分析了信息系统对微电网系统调控经济性与可靠性的影响，可通过对模型参数、信息元件及拓扑结构的灵敏度分析有效识别和改善系统的薄弱环节。项目的研究成果可更深入、更广域丰富供需两侧的协同增效效应，为多微网系统的协调调度研究及应用提供理论指导和技术支撑。项目研究成果发表了论文36篇，其中包括15篇SCI论文；申请了发明专利29项，现已授权23项；培养了3名博士生和11名硕士生。