智能配电网储能系统的技术经济综合评价方法研究

发布时间：2020-09-28 18:45

　　全球经济社会的不断发展,对能源的需求不断加大,电力市场化的改革也在不断深入。尤其在电网的发展过程中,用户对电力供应的可靠和经济性要求不断提升。电力行业不断提高现有技术,建设更加安全、可靠、环保和经济的智能电力系统。为了能够使新能源灵活接入电网,保证电网清洁、高效运行,国内外发达国家率先开展了智能电网的研究,包括理论、技术和示范项目的建设。智能电网的发展研究中,提高储能系统的性能和大规模应用储能系统,更能有效发挥智能配电网的优势。随着智能配电网和储能系统的快速发展,需要全面的评价储能系统在智能配电网环境下的技术经济综合效益,为智能配电网发展,智能变电站规划设计及运行改造提供参考依据。目前我国对于智能电网的研究主要集中在坚强电网方面,对智能配电网储能系统的研究比较缓慢。我国已经建立了针对构建坚强电网的综合经济效益评价,包括智能电网规划,技术支撑,发展效果三个方面。国外也有如IBM智能电网成熟度模型,欧盟智能电网收益评估体系等,该体系针对智能配电网进行效益评估。也有以日前市场的低储高发套利最大为目标,储能装置在不同的商业模式下的经济效益进行研究,还有研究从降低储能规划和电费等角度研究经济效益等。本课题针对目前在此研究领域的缓慢,指标不全面和评价角度不规范等问题,提出了对智能配电网中的储能系统进行技术经济综合评价方法。课题研究首先对智能配电网结构的技术特点和储能装置的应用进行了研究分析。其次从目前发展较快的特殊储能系统-电动汽车及其充换电站为出发点,进一步研究了一般性储能系统的技术经济综合评价方法。第一步对电动汽车及其充换电站的组成结构和电动汽车充换电站的运行模式进行了研究,选取了定点式换电模式来建立成本和收益模型,包含土地费、设备费、工程建设和管理费、信息系统费用、购电费、运行和维修费、人工费和运行收益、网损收益、排放收益、容量收益、电量收益等多方面成本收益经济评价模型,并对模型的目标函数和约束做了简单分析。第二步对一般储能系统进行了研究,建立成本和收益模型,包含设备费、工程建设和管理费、运行和维修费、人工费和运行收益、网损收益、排放收益、容量收益、电量收益等多方面成本收益经济评价模型,并对模型的目标函数和约束做了简单分析。第三步进行算例分析,对电动汽车及其充换电站和一般储能系统的经济模型进行了验证,并且以一般储能系统中的锂电池为例,接入到IEEE5节点和IEEE30节点配电系统当中进行了经济优化配置,验证了综合评价法的可行性和有效性。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TM76
【部分图文】：

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图 3-1 电动汽车及其 BSS 的示意图【7】le 3-1 Schematic of electric vehicle battery charging and swapping station[7]车 BSS 一般来说占地面积小，规模不大，分布广，其主要由充换电系统及配套设施等四部分组成。图 3-1 电动汽车 BSS 示意图配有新能源 PV 心从电网、PV 逆变器、充电机以及车辆电池等获取信息。充电机，电动汽车等组成充换电系统。当所需充电的车辆驶入换电通道时，由能器人下达换电命令并指定充满电的电池组，换电机器人就相应地将所需卸下并换上新的电池组。最终能量管理中心按电池优化充电策略向充电实现对电池架上的电池充电管理。配电系统包括变压器、配电箱、谐架空线等。监控系统由监控主站、充电监控、配电监控和安防监控等系括值班监控室、仓储室和相关土建设施等。这些设备的成本费用影响了然 BSS 的规模也影响了其设备费用。

配电网,储能装置,总损耗,有功功率

(a) 无 ESS (b) 有 ESS图 4-1 ESS 接入前后的配电网简化图 4-1 Distribution grid simplified diagram before and after ES系统中，ESS 注入电网的电流大小为I SS=P Q U 置的有功功率，Q 为储能装置的无功功率。接入时可得网络总损耗：P =( 2 )2 2 ( 2 )2 2 能配电网环境下，储能的作用就是低储高发，配电网系

系统结构图,节点,系统结构图,电池

= （I I I I I ) (V L ON M I)= △ P △ P W 子电池储能装置： = 简化式（5-1）为：= △ P △ P EEE5 节点系统电池接入 IEEE5 节点系统，进行综合优化，即求。

【参考文献】