基于源-储-荷微电网容量的优化配置研究

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本文充分考虑微电网的微源、储能系统及负荷的特点,计及微电网全生命周期中各种关键参量的变化,进行了基于源-储-荷微电网容量的优化配置研究。通过分析微电网中源-储-荷三者容量的配置规则;区别于传统优化配置研究中将各种参量看成常数,本文考虑了微电网全生命周期中自平衡率、负荷的功率需求、微源发电成本、微电网实时售/购电电价的变化影响,对并网型微电网容量的优化配置进行了研究;和考虑蓄电池充放电深度、可再生能源渗透率、柴油发电机燃料价格变化影响,对离网型微电网容量优化配置进行了研究;模型的合理性与正确性通过仿真案例来验证,利用数学方法求出最优的配置方案。本文具体工作如下:  1)对微电网中“源”、“储”、“荷”的特性进行分析,建立起“源”、“储”、“荷”三者的数学模型。  2)通过对微电网中源、储、荷容量的优化配置规则进行分析知:并网运行时,微电网的频率、功率依靠外网支撑,以微网系统经济性为主要目标进行优化配置;离网运行时,要充分发挥不可控微源的环保、经济效益及储能装置的功率平滑作用,以可控微源作为负荷持续供电、系统频率与电压稳定的保证,微电网容量的优化配置需充分考虑源-储-荷特点,进行多目标优化配置。  3)并网运行时,利用系统容量的优化配置规则。考虑不同自平衡率、负荷需求、微源发电成本及微网实时售/购电电价这些变量对系统容量优化配置的影响,以总成本最优为目标函数,考虑环保性、经济性、系统功率平衡等约束条件,建立了基于源-储-荷并网型微电网容量优化配置的经济模型,通过仿真案例来验证模型的合理性。  4)离网运行时,利用系统容量的优化配置规则。考虑蓄电池充放电深度、可再生能源渗透率、柴油发电机燃料价格这些变量对容量优化的影响,以总成本最优为目标函数,考虑负荷缺电率、微源数量等约束条件,建立了基于源-储-荷离网型微电网容量优化配置的经济模型,通过仿真案例来验证模型的合理性。  5)充分考虑源-储-荷自身的特性,增强微源之间混合使用的互补效益,得出风/光/柴/储配置是最优的配置方案,具有全生命周期的经济竞争性和环保性。
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