二阶锥优化在含风电接入的配电网储能规划双层模型中的研究应用

发布时间：2020-05-24 18:40

【摘要】：近年来,以风力发电为代表的新能源发电技术发展迅速。但不断提高的风电渗透率,不断地挑战着电力系统运行的安全性与稳定性。风电本身的大波动和反调峰特性,阻碍了风电的并网消纳,造成风资源及风电投资设备的浪费。电池储能系统(Battery Energy Storage Station,BESS)以其具有能量密度高、响应速度快,能够灵活提供优质辅助服务的能力,在协同新能源并网方面的应用越来越得到重视。储能规划模型求解的困难主要是由运行层多时段最优潮流问题的强非凸非线性造成。由于智能算法计算量大,寻优速度慢及局部最优等弊端,学者们越来越多将目光投向与之对应的数值分析法。为应对以上问题,本文提出了一种计及规划与运行相互影响的电池储能系统双层规划模型以解决配电网风电渗透率提高所带来的电压越限等问题。该模型以配电网投资收益最大为目标,综合考虑了接入位置、容量和寿命等对优化结果有较大影响的因素,并在规划阶段根据风电典型出力曲线模拟储能日内运行方案,实现了风电波动功率消纳。结合启发式算法适应性强和数值分析优化法求解效率高的优点,采用一种遗传算法与二阶锥规划相结合的方法求解所提储能规划。在IEEE 33节点系统进行所提方法的测试验证。仿真结果表明,本文所提出的方法可以较为有效解决双层结构下储能规划问题,合理配置储能系统可以弥补风电波动性等缺点,在一定程度上做到削峰填谷。比较了不同风电渗透率对规划结果的影响,并对所提模型解法的准确性及求解效率进行了验证。
【图文】：

图 4-5 风电典型日出力曲线Fig. 4-5 Typical daily output curve of wind power4.2 仿真配置本文用 MATLAB 开发程序，遗传算法采用 GATBX 工具包(英国 Sheffield 大学推遗传算法工具箱)，系统配置为 Inter Core i5-7200, CPU2.50GHz, 2.70GHz，4GB 内存始储能容量及储能单元容量为 100kW 和 100kW h，储能 SOC 上限 90%，下限 20%，电效率为 85%。设置种群规模为 50，交叉概率为 0.7，变异概率为 0.07，最大迭代数50；二阶锥优化模型调用 Cplex 的 MATLAB 接口求解。4.3 优化结果分析系统安装储能拓扑图如图 4-7 所示，，风电机组接入节点在节点 9、14、29、30、节点，图中所示为接入最大数量为 3 时储能装置接入点，储能接入点分别为 17、31、
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM614;TM715

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 吕品;;储能技术在现代电力系统中的应用研究[J];南方农机;2017年23期

2 林美顺;;清洁能源消费、环境治理与中国经济可持续增长[J];数量经济技术经济研究;2017年12期

3 马美婷;袁铁江;陈广宇;蔡高雷;彭生江;张增强;;储能参与风电辅助服务综合经济效益分析[J];电网技术;2016年11期

4 邱晓燕;沙熠;宁雪姣;韩轩;;计及智能电网多不确定性的多目标储能优化[J];高电压技术;2016年09期

5 高红均;刘俊勇;;考虑不同类型DG和负荷建模的主动配电网协同规划[J];中国电机工程学报;2016年18期

6 李志伟;赵书强;刘应梅;;电动汽车分布式储能控制策略及应用[J];电网技术;2016年02期

7 杨艳红;裴玮;邓卫;沈子奇;齐智平;周勐;;计及蓄电池储能寿命影响的微电网日前调度优化[J];电工技术学报;2015年22期

8 肖浩;裴玮;杨艳红;齐智平;孔力;;计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化[J];高电压技术;2015年10期

9 刘斌;刘锋;梅生伟;张雪敏;;基于二阶锥优化的含有载调压变压器主动配电网最优潮流[J];电力系统自动化;2015年19期

10 肖峻;张泽群;梁海深;;配电网络公共储能位置与容量的优化方法[J];电力系统自动化;2015年19期

相关博士学位论文 前2条

1 彭思敏;电池储能系统及其在风—储孤网中的运行与控制[D];上海交通大学;2013年

2 杨利锋;产业创新系统与我国风电产业发展：理论、方法与政策[D];中国科学技术大学;2013年

相关硕士学位论文 前3条

1 孙鹏;地区配电网综合评估体系研究[D];山东大学;2014年

2 郭威;含高渗透率风电的电力系统的电压稳定性研究[D];华北电力大学;2014年

3 徐希望;基于VSC-HVDC的风电场并网控制策略研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

本文编号：2678819