4、如何解决这一问题——精确松弛方法
既然削峰填谷问题十分重要,而现有的方法又不能达到调度决策的要求,我们就需要另辟蹊径,研究一种新的高效方法。
显然,如果我们无视互补约束,即从模型中松弛掉这一约束,那么含分布式储能设备的削峰填谷问题就是一个二次规划问题,有成熟的方法进行求解,效率也非常高。如果松弛后模型的最优解还能够满足“充电功率×放电功率=0”这一互补约束,那么我们就实现了对含分布式储能削峰填谷问题的高效求解。那么,究竟在什么条件下,我们可以“无视”这个互补约束呢?
通过研究,我们发现只要同时满足如下两个条件,这种松弛就会是“严格的”:
条件1:对于任一储能,在任意调度时刻,放电价格大于(或不小于)充电价格。
条件2:对于任一储能,在任意调度时刻,充电价格不大于(或小于)配电网负荷折算后的经济当量。
基于上面的发现,我们提出了一种精确松弛方法求解含大规模分布式储能的削峰填谷问题:在条件1和2满足的情况下,直接松弛掉模型中的互补约束,求解一个凸优化形式的削峰填谷问题。显然,松弛后的凸优化很容易用现有软件求解,计算效率可以大为提高。
显然,在精确松弛方法中,由于充放电价格、配电网负荷和经济当量折算系数是模型的输入参数,所以很容易在求解模型之前检查条件1和条件2是否满足。
5、精确松弛方法在一般情况下是否普遍适用?
那么,精确松弛方法是否对一般的含储能的削峰填谷问题普遍适用呢?换言之,条件1和条件2是否普遍成立呢?
先来分析条件1,由于充放电循环带来的能量损耗和寿命折损,所以价格决策者通常会为分布式储能提供较高的放电价格以吸引储能参与放电,因此可预计在实际中通常有放电价格大于(或不小于)充电价格的现象,所以条件1普遍成立。