互联微电网系统储能容量规划方法研究

发布时间：2020-07-18 13:13

【摘要】：近年来,全球范围内频繁发生的极端自然灾害造成了多次大规模停电事故,并带来了巨大经济损失,因此配电网应对极端事件时的韧性受到了工业界和学术界的广泛关注。将多个地理位置相近的微电网(Microgrids,MGs),即微网,进行互联后构成互联微电网(Networkedmicrogrids,NMGs),即互联微网,微网间通过协调运行、能量互济的方式,能够提高极端事件发生时系统负荷恢复能力。储能系统(Energy storage systems,ESSs)作为微网内的重要组成部分,其容量配置方案必将影响互联微网的运行经济性和自愈能力。本文基于不同的规划周期,计及微网规划和运行优化间的密切联系,考虑供电可靠性和韧性指标约束,提出了以经济性最优为目标的互联微网储能容量配置双层优化模型。考虑到光伏出力和负荷功率需求的波动性带来的风险,提出了基于不同风险控制策略下的多阶段储能扩容方案优化方法,制定了多种类型的储能配置方案。本文的研究工作分为如下几方面:(1)在含有基于可再生能源发电且不可调度的分布式电源(Non-dispatchable distributed generators,NDDGs)、可调度的分布式电源(Dispatchable distributed generators,DDGs)、关键/非关键负荷(Critical/non-critical loads)的互联微网内,考虑配电系统内是否发生故障,以及故障地点、严重程度和持续时间不同,将互联微网的运行场景分为正常运行、一般故障和极端故障场景,并对三类运行场景下微网间电能互济的运行方式进行了详细介绍;(2)计及互联微网规划和运行间的相互影响,提出了短期内储能容量双层优化配置模型。将供电可靠性和韧性指标作为约束条件,上层模型以各微网内增设储能后的年净收益最优为目标,对各微网内的储能配置容量进行优化;下层模型考虑互联微网在三类运行场景下的能量互济过程,以运行净收益最优为目标,制定各运行场景下的最优运行策略,对多微网独立和互联运行方式下的优化结果进行了对比;(3)考虑到互联微网内不确定性因素所带来的风险,以及负荷功率需求和微源配置容量的逐年增长,计及储能延缓配电设备更新换代的作用,分别建立了基于风险中性和风险规避策略的多阶段储能容量双层优化模型,对各微网每年的储能扩容方案和该年各运行场景下的运行策略进行优化,从经济性、负荷恢复能力、投资风险等方面对考虑不同运行场景和不同风险控制策略下的优化结果进行了对比。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM73;TK02
【图文】：

互联微电网系统储能容量规划方法研究

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互联微电网系统储能容量规划方法研究

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互联微电网系统储能容量规划方法研究

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【参考文献】