2.1.2 基于虚拟电源的微网可靠性评估模型
主动配电系统中往往含有多个微网,这些微网具有并网运行和孤岛运行两种灵活的运行模式。并网运行时,由于内部功率平衡情况的不确定性,微网既可以作为主动配电系统的负荷运行,又可以作为电源运行。微网的这种特性可以用虚拟电源(virtual power plant,VPP)的概念来刻画。对主动配电系统来说,微网接入相当于在公共连接点(PCC)接入了VPP,它可以代表微网的运行方式,可作为微网的可靠性评估模型。
文献[10]以RBTS BUS6 F4馈线系统为例,给出了基于VPP的微网可靠性评估模型示意图(见图2)。利用VPP代表微网,它有两种角色:电源和负荷。图2中,图(a)为RBTS BUS6 F4馈线示意图。微网1作为电源,而微网2作为负荷时的情形,如图(b)所示。
利用上述基于VPP的微网可靠性评估模型,可以很好地刻画微网接入后给主动配电系统带来的双向随机潮流,进而评估其对可靠性的影响。
2.1.3 响应负荷与储能装置协调优化模型
主动配电系统中引入了响应负荷及储能装置,正是通过对响应负荷及储能装置等的主动式协调控制与管理,主动配电系统能够有效地减少可再生能源随机性的影响,实现可再生能源的消纳。文献[12]介绍了响应负荷与储能装置协调优化的实施框架,如图3所示。其中,微网中心控制器可以接收日前的天气和电价预测信息。天气信息随后被应用到风力和光伏发电的输出功率概率模型中,确定风力和光伏的出力。结合电价预测信息、分布式电源的出力、负荷及储能的优化模型,中心控制器求解协调优化模型,然后将得到的控制命令下发给负荷和储能装置,实现其协调优化。
文献介绍了基于电价的需求响应模型,文献则根据负荷的优先级将负荷分为关键负荷、可转移负荷及可中断负荷,进而提出了基于激励的需求响应模型。储能装置的协调优化模型主要考虑充放电约束及充放电策略[11-13]。基于需求响应及储能装置模型,可以建立响应负荷与储能装置的协调优化模型,模型的具体介绍可参见文献[12]。值得注意的是,由于主动式协调控制与管理的引入,响应负荷需要改变其用电行为,以响应电价或者激励机制,这样的响应行为将直接影响用户对供电的满意度。文献[13]基于用户用电量的改变和用电费用的改变分别提出了两种衡量用户满意度的指标。
基于用电量改变的满意度指标定义如下:
式中:et是引入需求响应前用户t时刻用电量;etop引入需求响应后的用电量。