能量系統(tǒng)優(yōu)化導(dǎo)則

主要起草單位：中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院、華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司。

主要起草人：劉猛、成建宏、李鵬程、劉韌、劉蔚蔚、梁秀英、丁晴、王如強(qiáng)。 2100433B

2018年5月14日，《能量系統(tǒng)優(yōu)化導(dǎo)則》發(fā)布。

2018年12月1日，《能量系統(tǒng)優(yōu)化導(dǎo)則》實(shí)施。

能量系統(tǒng)優(yōu)化是一個(gè)操作，指以能量系統(tǒng)為對象，以科學(xué)用能理論為指導(dǎo)，通過一定的策略和方法來處理能量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制及運(yùn)行（管理）等問題，使獲得的結(jié)果最佳或最優(yōu)的過程。

能量系統(tǒng)優(yōu)化通常包括優(yōu)化設(shè)計(jì)、

優(yōu)化控制及優(yōu)化運(yùn)行（管理）三個(gè)層面。2100433B

微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度是一種非線性、多模型、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的能量供需平衡是優(yōu)化調(diào)度首先要解決的問題。微電網(wǎng)作為一種新型的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)也是如此。微電網(wǎng)能量平衡的基本任務(wù)是指在一定的控制策略下，使微電網(wǎng)中的各分布式電源及儲(chǔ)能裝置的輸出功率滿足微電網(wǎng)的負(fù)荷需求，保證微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行。

與傳統(tǒng)的電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度相比，微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度模型更加復(fù)雜。

首先，微電網(wǎng)能夠?yàn)榈貐^(qū)提高熱（冷）/電負(fù)荷，因此，在考慮電功率平衡的同時(shí)，也要保證熱（冷）負(fù)荷供需平衡。

其次，微電網(wǎng)中分布式電源發(fā)電形式各異，其運(yùn)行特性各不相同。而風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生能源也易受天氣因素影響。同時(shí)這類電源容量較小，單一的負(fù)荷變化都可能對微電網(wǎng)的功率平衡產(chǎn)生顯著影響。

最后，微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度不僅僅需要考慮發(fā)電的經(jīng)濟(jì)成本，還需要考慮分布式電源組合的整體環(huán)境效益。這就無形中增加了微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的難度，由原來傳統(tǒng)的單目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變成了一個(gè)多目標(biāo)的優(yōu)化問題。

因此，微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度必須從微電網(wǎng)整體出發(fā)，考慮微電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，綜合熱（冷）/電負(fù)荷需求、分布式電源發(fā)電特性、電能質(zhì)量要求、需求側(cè)管理等信息，確定各個(gè)微電源的處理分配、微電網(wǎng)與大電網(wǎng)間的交互功率以及負(fù)荷控制命令，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)中的各分布式電源、儲(chǔ)能單元與負(fù)荷間的最佳配置。

目前，對含多種分布式電源的微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度問題，國內(nèi)外學(xué)者已做了一些相關(guān)的研究。 2100433B

常用的方法有：1.直接搜尋法（Direct Search Method）；2.最陡下降法（Steepest Descent Method）；3共軛梯度法（Cojugate Gradient Method）；4.擬牛頓法（Quasi-Newton Method）。

能量優(yōu)化方法的局限性：1.該方法依賴于初始構(gòu)型的選擇，即EM方法只能找到初始結(jié)構(gòu)附近的局部極小結(jié)構(gòu)；2.體系不可能跨越較大的勢壘，因此EM不能找到全局極小。

相比模擬退火方法（Simulated Annealing）通過體系升溫然后再降溫，可使體系增加較大的動(dòng)能，從而使體系可以跨越較高的勢壘而達(dá)到更低的能量構(gòu)象。因此，模擬退火是尋找全局極小的較好方法。2100433B