计及负荷侧储能弹性空间与效益分摊的配电网可靠性扩展规划

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wolffing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,我国区域之间供电可靠性水平发展不均衡,且电力用户存在户均停电频次多以及停电时间较长等问题。我国区域供电可靠性水平与国际先进水平有较大差距,故供电可靠性水平仍需进行提升。配电网可靠性对系统供电可靠性影响较大,因此,考虑可靠性水平的配电网扩展规划得到广泛关注。现有配电网可靠性扩展规划往往通过新建变压器和线路等设备提升供电可靠性水平,需进一步考虑负荷弹性调整对可靠性的影响。电力用户可通过投建储能设备,实现负荷需求弹性化,提升供电可靠性水平,减少配电网变压器和线路等昂贵设备投资,提高配电网资源配置效率。此外,在增量配电网的环境下,计及负荷侧储能设备投资的配电网可靠性扩展规划中将会涉及电力公司与电力用户两种不同的利益主体,分别以资源最优分配与自身利益最大为目标,可能会存在利益冲突进而导致电力用户不提供反映其真实投资成本的储能报价,不但会使规划总投资成本增加,还会严重损坏资源配置效率。因此,需要合理的效益分摊方法保证电力用户申报真实的储能报价,进一步提高配电网资源配置效率。综上所述,本文对计及负荷侧储能弹性空间与效益分摊的配电网可靠性扩展规划方法展开研究,以“弹性空间-规划模型-效益分摊”为主线,主要研究工作如下:(1)为了在配电网可靠性扩展规划中计及负荷侧储能弹性空间对可靠性的影响,本文提出基于多参数规划理论的负荷侧储能弹性空间快速刻画方法,为在配电网可靠性扩展规划模型中嵌入负荷侧储能弹性空间约束提供了理论基础。首先,提出基于多参数规划理论的负荷侧储能弹性空间刻画方法,建立负荷侧储能弹性模型,并提出模型线性化等价方法,以实现储能弹性空间的刻画。进一步,为缓解多时段高维负荷侧储能弹性空间刻画的计算量爆炸问题,提出基于时段解耦策略的负荷侧储能弹性空间快速刻画方法。基于某实际储能设备,验证了本文所提快速刻画方法相较于传统方法具有较高近似精度且可以极大提高计算效率。(2)为了缓解传统配电网可靠性扩展规划中存在的设备投资冗余问题,本文提出了内嵌负荷侧储能弹性空间约束的配电网可靠性扩展规划方法,旨在提高供电可靠性水平的同时降低昂贵的配电网设备投资成本,提高配电网资源配置效率。首先,基于本文所提负荷侧储能弹性空间快速刻画方法,建立负荷侧储能弹性空间约束。进一步,通过对负荷侧储能弹性空间约束进行建模,并对非线性约束进行线性化处理,将其嵌入到配电网可靠性扩展规划模型中,建立内嵌负荷侧储能弹性空间约束的配电网可靠性混合整数线性规划模型,并提出其求解流程。基于24节点和54节点配电网测试系统,验证了本文所提规划方法在给定可靠性需求下对投资成本的节省效果。(3)在增量配电网的环境下,为激励用户在配电网可靠性扩展规划中申报真实价格,本文提出了面向配电网可靠性扩展规划的负荷侧储能效益分摊方法,旨在发现用户的真实储能投资成本,进一步提高配电网资源配置效率。首先对负荷侧储能效益进行建模,并进一步构建考虑负荷侧储能效益的配电网可靠性扩展规划模型。在此基础上提出基于替代效益评估的负荷侧储能效益分摊方法,并对该方法满足的激励相容和个体理性等性质进行理论证明。基于24节点配电网测试系统,验证了本文所提分摊方法满足激励相容和个体理性等性质,可以有效促进电力用户申报真实的储能价格。本文研究了计及负荷侧储能弹性空间与效益分摊的配电网可靠性扩展规划方法,为解决传统配电网可靠性扩展规划中存在的资源配置效率问题提供了解决思路。
其他文献
高绝缘、低损耗的高性能绝缘材料是电力装备与电力电子器件的永恒需求。纳米复合技术作为提升绝缘材料击穿场强与导热性能的重要技术手段,具有重要的理论研究与工程应用价值。然而,受制于电气性能提升幅度有限(提升幅度通常低于30%)、纳米复合材料介电损耗上升以及纳米颗粒的长期稳定性和分散性差等问题,纳米复合技术的大规模工业化应用仍面临挑战。本文在近年来有关学者提出的一维纳元胞结构可在横向尺度限制电子倍增及输运
学位
直流微电网具有变换环节少、供电容量大、供电可靠性高等优势。分布式电源和直流型负荷接入电网容量逐年增加,为发挥直流微电网源荷高效匹配的优势,基于直流变压器(DC transformer,DCT)互联的多电压等级直流微电网已成为电网重要的发展趋势。DCT互联的双极直流微电网具有多供电回路、接地可靠等优点,但其网络拓扑复杂且潮流分布受柔性设备控制影响。此外,不同柔性设备对双极直流微电网电压偏差和不平衡的
学位
电力系统的年度发电优化是生产运行中的重要环节,其对网内发电机组的年度启停与出力计划进行跨区域、跨季节的整体调度,优化各类发电资源配置,为电力系统的中长期规划、发购电决策优化及政策制定提供重要参考依据。但在向高比例可再生能源系统转型的背景下,传统的年度优化方法正面临许多新的问题。第一,随着电源种类增多,系统规模增大,要在年尺度优化中确保求解精度与求解效率对模型和算法都提出了更高的要求;第二,可再生能
学位
稳态视觉诱发电位脑-机接口(Steady-State Visual Evoked Potential-based Brain Computer Interface,SSVEP-BCI)系统具有校准时间少或无需校准、信息传输率高和BCI盲率低等优点,因此被广泛应用于脑控打字系统设计和外部设备控制。从信号解码角度出发,实现高性能SSVEP-BCI系统的关键在于快速和准确地解码出用户所注视的视觉刺激目标
学位
当前我国正处于大力建设能源运输基础设施阶段,保证输油气管道安全稳定运营对经济发展和社会安全具有重大意义。牵引供电系统运行过程中无可避免会产生杂散电流导致埋地金属管道腐蚀,且高压输电线路产生谐波对周围埋地金属管线造成谐波感应干扰,这些问题对金属管道运行带来极大的安全隐患。本文以金属管道的腐蚀评估和防护为核心,对直流腐蚀防护设施的故障检测和交流腐蚀评估阈值展开研究,提出了对排流网腐蚀故障位置和等级的诊
学位
随着社会经济发展对能源需求及环境保护关注度的日益增长,传统化石能源的有限性及污染性促使着人们寻找新的能源替代。多能源耦合系统通过整合优化多种能源,实现不同能源间的协调互补,为解决能源和环境问题开辟了新的思路。多能源耦合系统可有效发挥不同能源间的协调互补特性,充分提高系统的综合能效和可再生能源消纳能力。然而,随着可再生能源的大规模并网,多能源耦合系统内净负荷波动加剧,导致系统受到较大的冲击和影响。为
学位
随着我国“双碳”目标的提出,电动汽车与风电得到了大规模发展。车网互动技术使得电动汽车能够快速响应电网功率调节,在风电机组的电气或机械元件中增添附加的控制环节调节俯仰角与转子速度,可使风机具备参与系统频率主动调节的能力,未来大规模电动汽车与风电可作为电力系统重要的调节资源。因此,减少车网互动中的电池损耗,以及优化配置电动汽车与风电的功率和容量以最大化市场收益的相关研究备受关注。基于以上问题,本文的具
学位
氢能作为一种重要的清洁能源,在我国工业生产、电力系统运行以及绝缘设备故障诊断领域发挥着重要的作用。同时,大力发展氢能是我国达成碳中和目标的重要手段,是电力系统能源转型过程中实现主网稳定运行的重要保障。然而,由于氢气具有无色无味、爆炸极限低、易泄漏的特点,对氢气的痕量检测及实时监测已经成为国家新型能源体系、国民经济发展及国家安全领域的关键技术之一。金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器由于易于携带,对
学位
架空配电线路作为配电系统的关键组成部分,保证其安全、可靠运行是电力系统传输电能至用户的重要前提。架空配电线路发生故障时多以单相电弧性接地故障为主,该类故障电气特征微弱,使得传统基于电压、电流特性的故障定位方法存在故障判定不准确、定位误差较大等问题。除了电压、电流发生变化外,电弧产生过程中通常伴随着大量电磁辐射,电弧电磁辐射是线路电弧故障在发展过程中的关键特征参数之一,研究故障电弧的电磁辐射特性及定
学位
输变电工程不断向市区的转移以及架空输电线路电压等级的提高,带来了更为严重的电磁环境问题,尤其是潮湿天气条件下,附着于架空线路表面的水滴能够引起导线附近的电场发生畸变,造成更多的电晕放电事件。大部分现有工作主要集中在降雨强度、导体表面润湿特性、雨滴电导率等参数对电晕放电特性的影响,缺乏对线路导体表面水滴动态过程的全面研究,特别是对水滴动态过程与空间电场畸变关系的定量研究。本文在理论分析的基础上,基于
学位