独立微网成本最优管理的随机最优控制问题
最优化与控制
2025-11-04 v1
摘要
本文考察了装配有本地可再生能源（如光伏板）、负荷单元和储能电池的家庭独立微网，其目的是在供需平衡方面进行成本最优管理。作为一个特殊特征，管理者无法接入电网，但拥有本地发电机，可在需要时使用燃料发电。这类系统对于农村地区尤其是发展中国家的电力普及极为重要。然而，这些系统由于受天气和环境条件的不确定性影响，能源产生与能源需求都存在较大不确定性，控制难度很大。此外，我们假设电池和燃料罐具有有限容量，且燃料罐只能在计划期初填充。这导致我们所谓的有限燃料问题。此外，我们允许能源需求不总是被满足，并对未满足需求征收不适成本。主要目标是最小化使用发电机发电以及系统运行的预期总成本。这导致了一个数学优化问题。该问题被表述为离散时间随机控制问题，并使用马尔可夫决策过程理论中的数值方法进行求解。
引用
@article{arxiv.2511.00167,
title = {Stochastic Optimal Control Problems for the Cost-Optimal Management of a Standalone Microgrid},
author = {Paul Honore Takam and Nathalie Fruiba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00167},
year = {2025}
}
备注
microgrid_Arxiv_V1, 53 pages with 65 figures