考虑低碳约束的微电网容量优化与能量管理策略

优化能源结构,降低碳排放是我国可持续发展的必然要求。电网低碳化是碳减排的关键手段。微电网是分布式可再生能源的重要利用形式,也是实现电网低碳化的关键环节,具有极大的低碳效益,在微电网的规划与运行环节中考虑低碳约束具有深刻意义。本文聚焦低碳微电网建设过程中的低碳综合评价、容量优化与能量管理策略三个环节,考虑低碳约束对微电网规划与运行问题的影响。主要研究内容如下:(1)提出基于AHP-反熵权法的微电网低碳模糊综合评价方法。首先结合微电网特征,构建了低碳水平评价指标体系和模糊综合评价方法。通过算例证明了方法的有效性,并引出可再生能源装机容量和可再生能源消纳率两个低碳约束指标,作为后文研究基础。(2)提出考虑低碳约束的微电网容量优化方法。构建了微电网系统双层容量优化模型,其中低碳约束包括:在约束条件中考虑可再生能源装机容量和可再生能源消纳率约束,以及在目标函数中计及碳排放成本(包括针对二氧化碳排放的惩罚性费用和鼓励可再生能源消纳的碳补贴费用)。通过算例,该容量优化方法能够很好地指导低碳微电网系统的容量配置,达到低碳经济要求。(3)提出基于低碳和经济性综合目标的微电网能量管理策略。基于微电网系统的容量配置结果,提出系统能量优化方法和流程,对目标函数中的低碳性目标和经济性目标分别赋予权重系数,并通过调整权重系数得到针对不同优化目标下的能量管理策略。通过算例验证了方法的有效性。