微电网备用容量优化与可靠性研究

发布时间：2020-07-04 08:30

【摘要】：微电网作为一种集分布式电源、负荷于一体的新型电力网络结构,包含了多种可再生能源发电,给新能源的开发利用提供了一个全新平台。然而,随着可再生能源发电的大规模并网也给微电网带来了诸多不利影响,使微网的安全稳定运行面临更大风险,因此,给微网配置一定容量的备用显得尤为重要。然而,传统电网中备用的配置方法并未计及高渗透率可再生能源出力的情况。本文就含风力、光伏等可再生能源发电微电网,同时考虑其并网和离网运行模式下对其备用容量进行优化并分析。首先,介绍了传统大电网下旋转备用的分类与获取方法,并分析了将其应用于微电网时的相似与不同之处。在对微电网备用容量的优化当中,可供调度的备用资源包括可控发电单元、储能设备和可中断负荷三类,在保证微网系统实时功率平衡的条件下,引入可靠性指标和综合经济效益指标,用来评估系统在不同可靠性水平下的经济效益,从而确定最优备用容量大小。在并网模式运行下,考虑系统用户侧需求响应,基于分时电价机制对微网备用容量进行优化。在备用服务市场环境下,还需要考虑微网向电网出售备用带来的收益。其次,针对微电网内的多种不确定因素,如风、光出力的间歇性及负荷的随机波动等,对微电网内各发电单元及负荷建立随机模型;基于序列运算理论,将各随机模型离散化得到其概率密度序列模型,并运用卷和及卷差序列运算得到净负荷误差序列。在得到系统净负荷误差序列后,通过微电网日前优化调度,以系统总经济成本最低为目标函数,考虑各种约束条件及指标,确定微电网最优备用容量,达到系统可靠性与经济性的平衡。最后,引用算例,导入实际数据,分别对离网/并网模式运行下微电网的备用容量进行优化和分析,并与传统备用的计算结果比较,验证了上述方案的可行性,具有一定理论意义和实用价值。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM727
【图文】：

结构图,网系统,结构图,大电网

提出了邋“微电网”的概念。逡逑微电网（Ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ）亦称为微网，主要是由分布式电源、负荷、储能设备以及控制逡逑装置等组成的一个单一可控的单元，是一种新型的电力拓扑结构，如图１－１所示，微电逡逑网内的电源多采用含有现代电力电子技术的小每机组，直接接于系统用户侧，具有灵活逡逑可靠、经济环保等优点［６，７］。微电网作为一个整体可控单元，其运行有并网、离网两种方逡逑式，并网时，微电网与另一端大电网通过公共联络线（ＰＣＣ）相连，当大电网出现故障或逡逑者微网本身需要时，又可主动断开连接以离网模式运行。微电网于用户而言是一个可快逡逑速响应满足用户需求的可调度发电单元，同时，对大电网而言既能做为发电单元又能做逡逑为可控负荷。微电网的出现充分发挥了分布式电源的特点，改变了传统电力系统的能源逡逑供应与消费结构［８，９］。但是，由于微电网内风力、光伏发电的渗透率要远高于传统电网，逡逑极其容易受外界自然因素如风速、光照等不确定影响

期望损失,电量,停电损失,备用成本

图２－１期望损失电量￡ｅｅｎｓ不意图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｅｘｐｅｃｔｅｄ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｎｏｔ邋ｓｕｐｐｌｉｅｄ邋＾ｅｅｎｓ逡逑联合式（２－２）与图２－１可知：当且仅当＾＾．五与值相等时，正旋转备用逡逑成本和系统的期望停电损失费用相等，Ｃ现值刚好为０；此时若减小将会变大，逡逑Ｃ＾＞０，说明此时期望停电损失费用过大，其综合经济效益降低；逡逑若增大＜，￡：＿将会减小，Ｃ￡５＜０，说明此时正备用成本过大，逡逑１４逡逑

【参考文献】