《微電網中激勵型需求回響的分散協調凸最佳化》是依託清華大學，由謝小榮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微電網中激勵型需求回響的分散協調凸最佳化
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：謝小榮
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微電網面臨分散式發電不確定性、電網結構相對薄弱性和較高自治性等挑戰，使得採用需求回響(DR)來提高其供電可靠性和運行經濟性具有重要理論價值和實際意義。本項目針對三、單相混合微電網提出一種新的激勵型需求回響決策方法，將需求回響策略設計規範為一個兼顧各方利益的非線性約束最佳化潮流問題，並採用分散-協調凸最佳化方法來實現互動求解。其中關鍵性科學問題包括：微網需求回響的最佳化潮流模型及其“凸化”方法、非凸最佳化問題與凸最佳化問題之間轉換和一致性的條件、分散-協調最佳化算法的設計及其收斂性與可擴展性證明。與以往方法相比，新方法的突出優點是：兼顧了微電網的安全經濟性與用戶舒適性，藉助凸最佳化實現了需求回響策略的全局最優性，採用的分散-協調決策機制既保護了各方隱私權又具有良好的可擴展性。項目還將研發基於無線通信的微網-DR測試平台，在其上實施並測試理論研究成果，進而為成果實用化提供示範原型系統。
結題摘要
項目圍繞微電網中需求回響（Demand Response，DR）最佳化控制和緊急需求回響提升短期電壓和頻率穩定性等開展研究。通過理論分析、模型構建、數值仿真以及工程實踐，在系統建模、最佳化方法和控制策略等方面取得重要進展。具體包括：1、在系統建模方面：建立了適用於微網DR分析與控制設計的併網和孤島微電網動態模型，以及基於緊急DR的電壓穩定預防控制模型、受端電網頻率回響模型和短期頻率穩定控制模型。2、在最佳化方法方面：將非線性約束最佳化潮流模型進行鬆弛，構建凸最佳化問題，將凸最佳化問題進一步分解，提出了分散-協調最佳化方法。3、在控制策略上：考慮分散-集中的協調控制，將需求回響的分散式控制與控制中心的線上集中最佳化控制相結合，更加經濟有效地實現控制目標；提出了微電網能量管理最佳化策略、短期頻率穩定性最佳化控制、分散式預防電壓控制等控制策略。4、發表學術論文13篇，其中SCI期刊論文7篇，EI檢索論文6篇（不含SCI檢索），獲得中國石油工程建設協會科技進步一等獎1項、獲得9項授權國家發明專利。基於項目成果研發了微電網的DR最佳化控制與能量管理系統，並先後套用於廣東某島上微電網、渤海某海上油田群電網和某火電廠電池儲能系統工程中，解決了實際工程問題，取得了顯著的經濟效益。
