能源互联网背景下配电系统DG接入研究

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化石能源危机和环境污染的加重对于提高能源利用效率和开发可再生能源提出了新的要求。在可再生能源装机量逐年增加和互联网技术得以广泛应用的背景下,能源互联网成为未来能源发展的新趋势。当前,分布式电源的接入是能源互联网的重要特征,冷热电联供的综合能源系统是能源互联网的重要载体。在能源互联网背景下,分布式电源和冷热电联供系统通过配电系统接入电网,使得配电系统的运行面临新挑战。同时,电动汽车和温控负荷的接入也使得配电系统的运行更加复杂。在能源互联网背景下,本文考虑电动汽车、温控负荷和冷热电联供系统等能源互联网中的典型元件,对分布式电源接入配电系统进行了研究。主要工作如下:(1)分析了能源互联网系统中几种典型元件的功率特性,建立了各类型元件的出力模型,包括光伏出力模型、电动汽车充电负荷模型、常见温控负荷功率特性模型和冷热电联供系统的机组出力模型。(2)提出了含光伏、电动汽车和温控负荷的区域配电系统的动态需求响应方法。以区域负荷方差最小作为目标函数,考虑电力系统潮流、车主出行需求和电动汽车充电功率等实际约束,采用改进粒子群算法进行求解,在典型场景验证了所提出的需求响应方法的有效性。算例结果表明,大规模分布式电源的和电动汽车集中接入会对配电系统运行产生不利影响,而通过引导电动汽车充电和温控负荷合理启停,可有效消纳分布式电源出力,保证配电系统安全运行。(3)提出了区域冷热电联供系统光伏容量优化配置方法。基于典型需求响应方法的分析,以光伏改造收益最大和用户满意度最高作为两个目标函数,以光伏接入容量为约束条件,应用改进的小生境粒子群算法对优化问题进行求解,并采用模糊理想决策方法对得到的帕累托前沿进行排序,得到非劣解集中较为理想的结果。算例结果表明光伏改造的收益会随着光伏接入容量增加而增加,而用户满意度会随之降低;当光伏装机成本下降时,由模糊理想排序得到的规划方案倾向于增加光伏装机量。
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