【摘 要】
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配电网中光伏（Photovoltaic,PV）比例不断增加,PV并网加剧了配电网运行工况的不确定性,储能系统（Energy storage system,ESS）是配电网的重要组成部分,合理的光伏/储能配置方法不仅可以提高配电网运行的经济效益,而且对维护配电网频率稳定,提升电能质量具有重要意义。分布/集中式储能对PV有功出力的调节能力存在差异,光储容量及选址位置也会影响配电网网损及电能质量,有必要
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配电网中光伏（Photovoltaic,PV）比例不断增加,PV并网加剧了配电网运行工况的不确定性,储能系统（Energy storage system,ESS）是配电网的重要组成部分,合理的光伏/储能配置方法不仅可以提高配电网运行的经济效益,而且对维护配电网频率稳定,提升电能质量具有重要意义。分布/集中式储能对PV有功出力的调节能力存在差异,光储容量及选址位置也会影响配电网网损及电能质量,有必要针对计及配电网网损和电压波动的分布/集中式光储选址定容问题展开研究。本文针对分布/集中式光储选址定容问题展开研究,主要研究内容如下:1)建立含PV及ESS的配电网数学模型,推导光储并网控制策略及储能充放电控制策略。基于此,分析储能对PV并网有功出力波动的抑制作用,提出基于自动发电控制（Automatic generation control,AGC）的储能接入PV配电网控制策略,在时域仿真环境PSCAD/EMTDC平台建立含光储联合并网的10k V配电网模型。结果表明所提出的控制方法能够优化储能平抑系统频率波动效果,为后续光储控制系统建模及光储选址定容研究提供依据。2)研究计及配电网功率损耗和电压波动的分布式储能接入PV配电网的选址方法。推导分布式光储选址位置变化和配电网整体功率损耗及沿线电压的关系,基于得到的解析公式,提出分布式光储联合接入配电网的选址优化方法。进一步分析分布式光储并网与配网网损及电压波动关系,提出最小网损和电压波动的分布式光储系统双目标函数选址优化方法,采用粒子群算法得到折中解来确定选址最优位置,在PSCAD/EMTDC上建立一个含分布式光储的10k V配电网。结果表明,当有功出力大于两倍光储下游所有负荷有功和/小于两倍线路末端节点负荷有功时,光储系统选址位于线路首端/末端时线路网损最小,选址位于线路末端/首端沿线各节点电压上升最少;当有功出力介于两种情况之间时,线路首末节点间存在节点t/f,使得光储系统选址位于t/f时,配电网网损/电压波动最小,研究结果为分布式光储接入配电网选址提供参考。3)研究计及配电网功率损耗和电压波动的集中式储能接入PV配电网选址定容方法。建立含多PV和集中式储能的配电网规划目标函数及约束条件,提出基于精英集的改进粒子群算法（Partical swarm optimization,PSO）,针对粒子群算法容易陷入局部最优等问题,通过加入种群收敛度函数及惯性权重更新函数扩大种群分散度,提高算法全局搜索能力,并优化算法流程,提出集中式储能选址定容优化方案。以14节点系统作为算例,建立含多PV、集中式储能并网的配电网规划模型,提出以最小网损和电压波动为目标的集中式储能选址定容优化方法,研究结果为集中式光储接入配电网选址提供参考。
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