中國廣東電網(wǎng)研究人員提出新型混合微電網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在模擬運(yùn)行中成效顯著，運(yùn)營成本降低約18.7%，碳排放強(qiáng)度下降近37.1%。在涵蓋一年運(yùn)行范圍的模擬里，此系統(tǒng)結(jié)合太陽能與核能，在所有測試的不確定性場景中，將關(guān)鍵負(fù)荷供應(yīng)可靠性推至98%以上。研究人員稱：“混合光伏(PV)和小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)具有韌性低碳能源供應(yīng)的有希望途徑。”

研究利用模擬的100MW微電網(wǎng)，為平均85MW工業(yè)負(fù)荷服務(wù)，日峰值波動(dòng)達(dá)25%，居民平均負(fù)荷15MW，峰均比1.6。發(fā)電組合含40MW光伏裝機(jī)容量，以及一臺(tái)最小穩(wěn)定輸出功率10MW、爬坡速率限制每小時(shí)5MW的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)。為解決能源不平衡，基礎(chǔ)設(shè)施配備20MWh鋰離子電池，充放電效率92%，還有最大容量15噸的氫氣裝置。研究人員用特定正態(tài)分布模擬太陽變化，捕捉季節(jié)和日變化。

該系統(tǒng)核心是管理能源的方法。團(tuán)隊(duì)采用調(diào)度框架，將多目標(biāo)分布魯棒優(yōu)化(DRO)與實(shí)時(shí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)(RL)輔助機(jī)制結(jié)合。能源管理系統(tǒng)(EMS)是運(yùn)行“大腦”，分布式響應(yīng)系統(tǒng)(DRO)生成基準(zhǔn)調(diào)度策略，強(qiáng)化學(xué)習(xí)(RL)模塊實(shí)時(shí)調(diào)整控制信號(hào)，讓系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境。該研究強(qiáng)調(diào)，數(shù)學(xué)模型解決了多能源多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)問題。

此系統(tǒng)提供整體解決方案，構(gòu)建“雙層”儲(chǔ)能策略，短期電池儲(chǔ)能和長期氫氣儲(chǔ)能協(xié)調(diào)，應(yīng)對(duì)日常和季節(jié)性能源不平衡。該優(yōu)化模型用Python構(gòu)建，使用Pyomo數(shù)學(xué)規(guī)劃，Gurobi 10.0求解混合整數(shù)規(guī)劃公式。研究總結(jié)，這項(xiàng)工作為多能源混合微電網(wǎng)管理提供先進(jìn)可擴(kuò)展框架。