提升高渗透率光伏消纳能力的多点规划布局方法研究

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随着光伏装机水平和装机容量的持续增长,东北地区电网源-荷供需矛盾问题进一步的凸显,导致发生弃光问题,光伏就地消纳能力有很多不足,限制了光伏大规模发展和利用。另一方面,光伏发电具有一定的随机波动特性,如果采用传统的规划方法,按照光伏的满装机容量来规划光储联合运行系统,必然会导致储能系统的过度配置,这将导致电网资产利用率的降低。因此开展光伏高渗透水平地区的光伏电站多点规划布局方法研究,对挖掘光伏消纳的空间与能力,对光伏电站合理有序的并入电网具有一定的指导价值,对能源互联网的建设推广具有重要的技术支撑意义。本文以提升光伏消纳能力为出发点,首先基于地区历史运行统计数据,统计光伏出力平均值和方差值,利用曲线拟合方法求取光伏出力Beta分布参数并合理模拟光伏有功-无功出力概率密度曲线;其次深入分析锂电池的内部工作机理和外部工作特性,利用Similink仿真设计软件建立相应的锂电池工作模型,重点分析其外部工作特性,为促进与提高光伏消纳提供一定的基础;再次开展含光储系统的配电网概率潮流计算方法研究,利用概率潮流计算方法对含光储系统的配电网进行潮流计算,研究原始潮流方式、光伏接入方式、光储接入方式等多种工况下的电压、网损指标对比值,分析正常运行电网中光伏能源的最大接纳能力;最后开展混合光储资源的配电网多点规划布局技术分析,搭建综合考虑储能设备荷电状态、系统电压运行水平、负荷波动和光伏最大接纳能力的多目标多点规划布局优化目标函数,利用改进多目标粒子群优化算法进行模型求解。改进的IEEE33节点仿真测试结果表明:考虑光伏出力的波动特性后潮流计算结果更加直观明确,符合实际电网运行要求,同时考虑储能在平滑间歇性能源出力的优势,光伏并网波动特性有大幅度改善,最后利用多目标规划布局方法可以为规划运行人员提供多样可行解集,便于相关决策人员从不同目标要求下获取对应的最佳方案,工程实用价值高。
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