【电力系统】考虑负荷满意度的微电网运行多目标优化方法研究附Matlab代码

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🔥 内容介绍

随着能源危机和环境污染日益严重，微电网作为一种新型的分布式能源系统，受到越来越多的关注。微电网能够有效利用可再生能源、提高能源利用效率、降低碳排放，同时增强供电可靠性和灵活性。然而，微电网的运行优化是一项复杂的问题，需要综合考虑经济性、环保性、可靠性等多个目标。传统的优化方法往往侧重于经济成本的最小化，而忽略了用户的需求和满意度。因此，研究考虑负荷满意度的微电网运行多目标优化方法具有重要的理论意义和实际应用价值。

1. 引言

微电网是指由分布式电源、储能装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型电力系统。它可以运行在并网或离网模式下，通过能量管理和优化调度，实现本地能源的自给自足和高效利用。在微电网的运行优化中，经济性目标通常包括运行成本、维护成本、投资成本等，环保性目标包括碳排放量、污染物排放量等，可靠性目标包括电压稳定性、频率稳定性、供电连续性等。

然而，传统的微电网优化方法往往将负荷视为被动的、单一的实体，只关注如何满足负荷的电量需求，而忽略了负荷对供电质量、价格、服务等多方面的需求。随着智能电网技术的发展和用户意识的提高，负荷不再是简单的能源消费者，而是可以参与到电网的运行和管理中，成为主动的、智能的参与者。因此，将负荷满意度纳入微电网的运行优化中，可以更好地满足用户的需求，提高微电网的整体效益。

2. 负荷满意度的定义和建模

负荷满意度是指用户对微电网提供的电力服务的整体评价，它受到多种因素的影响，包括供电可靠性、电压质量、电价、服务质量等。

2.1 供电可靠性满意度

供电可靠性是指电力系统在一定时间内维持正常供电的能力。用户对供电可靠性的满意度与停电频率、停电时长等指标密切相关。一般来说，停电频率越低、停电时长越短，用户的供电可靠性满意度越高。可以使用不同的函数来描述供电可靠性满意度，例如线性函数、指数函数、S型函数等。例如，可以使用S型函数来表示供电可靠性满意度：

S(T) = 1 / (1 + exp(-a*(T - b)))

其中，T表示停电时长，a和b是调节参数。

2.2 电压质量满意度

电压质量是指电力系统电压的稳定性和波动范围。用户对电压质量的满意度与电压偏差、电压闪变、谐波含量等指标密切相关。一般来说，电压偏差越小、电压闪变越少、谐波含量越低，用户的电压质量满意度越高。可以使用类似供电可靠性满意度的函数来描述电压质量满意度，例如高斯函数：

scss

G(V) = exp(-(V - V_nominal)^2 / (2 * sigma^2))

其中，V表示实际电压，V_nominal表示额定电压，sigma是调节参数。

2.3 电价满意度

电价是指用户为使用的电力支付的价格。用户对电价的满意度与电价水平、电价机制等因素相关。一般来说，电价越低，用户的电价满意度越高。然而，用户也可能对电价的公平性、透明性等有要求。可以使用分段函数来描述电价满意度，例如：

scss

P(price) = { 1, price <= price_low (price_high - price) / (price_high - price_low), price_low < price < price_high 0, price >= price_high }

其中，price表示电价，price_low和price_high是调节参数，分别表示用户可接受的最低和最高电价。