電網友好型多用電設備協調控制模型與策略

廖正海，李利娟，劉紅良，楊金權，馬碧蔓

(1. 湘潭大學 信息工程學院，湖南 湘潭 411105；2. 湘潭大學 數學與計算科學學院，湖南 湘潭 411105)

0 引言

隨著社會的進步，人類追求高品質生活的意識愈加強烈，對集成化、智能化的家庭智能終端設備的需求也大幅度上升。國家能源局發布的全社會用電情況報告指出，2015年，我國城鄉居民生活總用電量為7.276×1011kW·h，占全社會總用電累計量的13.11%[1]。由于同一時間段內，大量的用電負荷接入電網，極易造成電網超負荷運行，導致電網頻率、供電電壓下降，若不及時消除故障，甚至導致電網崩潰。而智能電網作為發電端和用電端之間的電能輸送橋梁，具有雙向互動、智能用戶管理和交互的特點[2]，能夠有效激勵用戶主動友好地參與電網安全高效運行，實現電能資源的優化配置。再通過引入合理的需求響應機制，調節用戶與用電市場間的供用電關系，緩解電網用電壓力，實現電能的削峰填谷目標[3-5]。

智能電網需求側管理技術，通過調配用戶參與需求響應的能力，能夠為用戶節省電量，提升家庭智能用電設備的集成控制能力，提高用戶用電經濟性。S. Kishore通過建立一個簡單的優化模型，根據分時電價通過家庭中配置的能源管理控制器來控制和決定家用電器的使用時間，設計了一種智能電網中居民用電需求的控制機制[6]。S. N. Shao通過研究車網互動(V2G)的需求響應原理，從用戶選擇性控制角度，設計了一種計及用戶自身選擇條件的需求響應，用戶可以自己決定何時控制何種負荷，并保留自己的用電隱私來減少電力汽車充電對電網帶來的沖擊[7]。……