计及虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度策略

发布时间：2021-11-17 04:32

　　储能设备可以实现负荷的跨时段平移,在综合能源系统的经济稳定运行中能够起到重要作用。但当下储能投建费用较高,难以大规模应用。而通过优化用户侧可控负荷,可达到类似储能设备平移负荷的效果。从电能、热能2个角度出发,提出了利用用户侧虚拟储能的区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）优化调度策略。首先基于电动汽车充电管理方法和楼宇蓄热特性,对电、热虚拟储能（virtual energy storage,VES）系统进行建模;进而将虚拟储能系统集成到考虑天气不确定性的区域综合能源系统调度模型中,该模型以降低能源系统日运行费用为优化目标,合理安排电动汽车充电并在温度舒适度范围内对建筑物室温进行调节,实现虚拟储能系统的充放能管理;最后以夏季系统用能场景为例,对优化模型进行仿真实证。仿真结果表明,虚拟储能设备可以起到负荷平移效果,削减储能配置容量。应用虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度模型可以在满足能源需求和温度舒适度的前提下降低系统日运行成本,提升系统运行稳定性。 

【文章来源】：电力建设. 2020,41(08)北大核心

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

不同供能方式下RIES热电比期望曲线

1)电能供需状况分析。图4为96个优化时段换算为一天24个时刻的RIES电能调度结果。首先分析场景7下RIES电能供需情况，01:00—08:00时段主要利用处于谷时电价的配网电力进行供电，其余时刻主要依靠燃气轮机进行供电，由光伏、配电网电力进行电力的补充。在09:00—12:00,17:00—21:00等峰期电价时段，系统主要依靠燃气轮机电出力、光伏出力以及蓄电池放电满足电力需求，降低购电量。在20:00—21:00，系统还向配网售电获利。这些运行策略提升了系统的运行经济性。同时，燃气轮机在高电价时段并非处于满发状态是因为伴随着燃气轮机电出力还有热出力，燃气轮机的运行要兼顾系统对热能的消纳能力。这一仿真结果也体现出运行策略的制定考虑到了多能源系统运行稳定性。对比分析场景9，该天气场景下全天气温偏高，因此在08:00—19:00，电制冷机需求更大。由于全天光照更强，在09:00—17:00间光伏出力更高。场景9的电能总体趋势与场景7类似。主要不同在于，由于电制冷机需求高，在11:00—17:00这种平电价时段系统购入了更多电力用于制冷。在20:00—21:00时段，电价较高，燃气轮机出力依然较高，一方面满足电力需求，一方面产生热能用于制冷。

首先分析场景7下RIES热能供需情况，01:00—08:00时段主要利用处于谷时电价的配网电力经热泵转化为热能供热，利用廉价电能。其余时刻则由燃气轮机热出力满足全部的热负荷。09:00—11:00电价高，燃气轮机的电出力伴随高额热出力，热负荷无法完全消纳，由蓄热罐存储热能，并在必要时刻放出，满足需求。场景9的供需情况依然与场景7类似，不同之处还是因为全天高温引起系统的吸收式制冷机对热能的需求增加。在燃气轮机热出力增加来满足吸收式制冷机热能需求的同时，电制冷机也在制冷，这就造成一部分热能的冗余，在场景9下，蓄热罐多次充能，并在热能需求大的时刻放出。


本文编号：3500203