考虑配电网分布式电源可靠性的储能技术应用研究
发布时间：2020-07-13 18:03
【摘要】：随着社会经济发展与节能环保理念的深入人心,分布式发电(Distributed Generation,DG)技术由于其出众的灵活性与环保性而得到越来越多的关注。然而,分布式电源特别是光伏和风电,其发电功率具有随机性、波动性等特点,在此基础上引入的储能等技术则能有效解决这一问题。储能系统(Energy Storage System,ESS)具有性能上的稳定性、响应速度上的快速性以及控制上的灵活性等特点,通过控制储能系统的有功输出,可以起到对分布式电源的输出起到较好的波动平抑作用。将储能技术与分布式发电技术进行结合,对于充分利用能源效率、含分布式发电系统运行的经济性以及可再生能源的有效利用大有裨益。目前储能技术的大规模应用受其经济因素的制约,因此研究含DG的电力系统中ESS的容量的优化配置问题的实际意义尤为突出。本文主要对含DG与ESS的配电网中的配电网可靠性分析方法,DG与ESS的协同配合方法以及含DG的配电网系统的储能容量优化方法进行了研究与讨论。对DG中的风电、光电以及储能的出力特点进行了数学建模,并根据风电以及光伏发电的历史数据得到了其出力概率密度分布函数,从而建立分布式电源与储能系统联合出力的协同运行数学模型。基于Gram-Charlier级数展开式与储能系统各运行点概率值的计算,提出了含DG的配电网可靠性评估方式。提出一种含DG配网系统的ESS优化配置模型,通过合作型协同进化的多目标优化算法对模型进行求解,算法中考虑了帕累托理论。算例分析表明,DG接入能够有效减少配电系统的区域断电时间,并且通过配置经济上最优容量的储能设备可以提高该系统的供电可靠性。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM732
【图文】：
图３．邋７算法流程图逡逑３．邋４小结逡逑本章主要研究对配电网中的储能容量配置问题进行了研究，并建立了相应的逡逑数学求解模型并提出了计算方法。首先对储能的经济性指标以及可靠性指标进行逡逑了相关的数学建模，对储能在配电网中的作用以及地位进行了数值描述。基于建逡逑立的数学模型，综合考虑分布式发电单元中的储能成本和配电网停运情况，提出逡逑了考虑运行经济性和供电可靠性的储能容量配置模型。提出一种协同进化的智能逡逑算法对上述模型进行求解。逡逑３４逡逑
ＩＢｍ邋１邋？？？？ｅｅ？邋？邋？逦？逦？逡逑图４．１某地区实际配网一次接线图逡逑本文以某地区实际配网系统为例分析所提模型和算法的有效性。图４．邋１为实逡逑际配网一次接线图，其中Ｆｃｂｌ为Ａ线路的站内开关，５Ｈ、６支１＃、３５＃、６２＃、１３１＃逡逑为线路的分段开关，５０支１＃为Ａ线路与Ｂ线路的联络开关。逡逑结合本线路实际运行情况，其线路每公里年故障率为０．５次，故障停运时间逡逑每次为３．邋５小时，年检修率为１．邋２次，每次停运T 间为４小时。其他元件的相关逡逑参数如表４－１所示。其中故障率和计划检修率单位为次／年，故障停运时间和计划逡逑检修时间单位为小时／次。逡逑表４－１线路关键元件参数表逡逑名称逦故障率（次／邋故障停运时间邋计划检修率邋计划检修时间逡逑年）逦（小时／次）逦（次／年）逦（小时／次）逡逑站内开关逦０．００１逦２逦０．００１逦２逡逑分段开关逦０．００２逦１．５逦０．００２逦１．５逡逑联络开关逦０．００２逦１．５逦０．００２逦１．５逡逑３５逡逑
逦１逡逑根据区域划分原则，将配网线路以站内开关、分段开关、联络开关进行划分，逡逑如图４．邋２所示。逡逑一逦、逡逑区域邋６逦、＼逡逑广区域Ｉ邋＿仍、奸《逦Ｍｌ６＃邋Ｕｉ９＃Ｕ２ｉ＃Ｕ３６＃ｌ逡逑义娜＼逦／逦ｐ７＃邋ｐｌ0＃ｎｉ４＃ｎ邋１７＃逡逑，逦Ｈ逦（邋Ｉ逦丨逦Ｉ逦ｙ逡逑丨＞域２邋十公、？：一NB－’——丨Ｉ邋Ｕｌｉ~T逡逑＼逦／逦逦逦逦逦ｐ＾－ｎ￣￣、、逡逑＼逦ｙ逦／逦＼逡逑热邋５５５＃￣、、逦／逦＼逡逑，区域３逦、＼邋，一一－一逦▲▲区域５逦／逡逑＼逦Ａ，路邋６Ｚ＃逦区域４逦Ａ＾Ｈ３１＃逦，逡逑、、「，ｉ邋ｎ邋ｉ逦广１ｉ逦ｒ逦ｉ逦ｉ￣￣ｉ邋，卜卜十逡逑＾邋－ｙ＾＾ｕ５９＃ｎ邋６0＃逦ｎ＾ｕ逦ｍ＃邋0邋，３２＃ｕｉ３９＃逡逑ｉｉ＃邋ｉ＃逡逑丨~枺椋浚埃浚埃浚浚垮澹澹垮危垮危垮义贤迹矗驳厍渫呗非蚧滞煎义辖岷媳恚矗备髟煽啃圆问谇拔牡姆治龇椒ǎ扇范ǜ髑虻目煽垮义闲灾副
本文编号：2753795
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM732
【图文】：
图３．邋７算法流程图逡逑３．邋４小结逡逑本章主要研究对配电网中的储能容量配置问题进行了研究，并建立了相应的逡逑数学求解模型并提出了计算方法。首先对储能的经济性指标以及可靠性指标进行逡逑了相关的数学建模，对储能在配电网中的作用以及地位进行了数值描述。基于建逡逑立的数学模型，综合考虑分布式发电单元中的储能成本和配电网停运情况，提出逡逑了考虑运行经济性和供电可靠性的储能容量配置模型。提出一种协同进化的智能逡逑算法对上述模型进行求解。逡逑３４逡逑
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逦１逡逑根据区域划分原则，将配网线路以站内开关、分段开关、联络开关进行划分，逡逑如图４．邋２所示。逡逑一逦、逡逑区域邋６逦、＼逡逑广区域Ｉ邋＿仍、奸《逦Ｍｌ６＃邋Ｕｉ９＃Ｕ２ｉ＃Ｕ３６＃ｌ逡逑义娜＼逦／逦ｐ７＃邋ｐｌ0＃ｎｉ４＃ｎ邋１７＃逡逑，逦Ｈ逦（邋Ｉ逦丨逦Ｉ逦ｙ逡逑丨＞域２邋十公、？：一NB－’——丨Ｉ邋Ｕｌｉ~T逡逑＼逦／逦逦逦逦逦ｐ＾－ｎ￣￣、、逡逑＼逦ｙ逦／逦＼逡逑热邋５５５＃￣、、逦／逦＼逡逑，区域３逦、＼邋，一一－一逦▲▲区域５逦／逡逑＼逦Ａ，路邋６Ｚ＃逦区域４逦Ａ＾Ｈ３１＃逦，逡逑、、「，ｉ邋ｎ邋ｉ逦广１ｉ逦ｒ逦ｉ逦ｉ￣￣ｉ邋，卜卜十逡逑＾邋－ｙ＾＾ｕ５９＃ｎ邋６0＃逦ｎ＾ｕ逦ｍ＃邋0邋，３２＃ｕｉ３９＃逡逑ｉｉ＃邋ｉ＃逡逑丨~枺椋浚埃浚埃浚浚垮澹澹垮危垮危垮义贤迹矗驳厍渫呗非蚧滞煎义辖岷媳恚矗备髟煽啃圆问谇拔牡姆治龇椒ǎ扇范ǜ髑虻目煽垮义闲灾副
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