基于风险评估的微网中微电源容量及组成优化

《基于风险评估的微网中微电源容量及组成优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于风险评估的微网中微电源容量及组成优化刘妮娜张慎宇江苏江南电力有限公司江苏南京210000中图分类号:TN862文献标识码：A文章编号:41-1413(2011)12-0000-02摘要：考虑了微网中微电源(分布式电源)出力的随机性，建立了微网运行时微电源的容量充裕度的风险评估模型，并且提出将微电源与可中断负荷协调控制的思路，综合考虑微电源投资、微电源的运行特点及微M独立运行时的安全性、节能减排的环保效益以及减少停电损失的经济效益等因素，对微电源的容量和组成进行优化，从而实现综合效益的最大化。关键词：微网；微电源；风险；容量；组成o引言微电网将微电源(MicroSource

2、,MS)、负荷、储能装置及控制装置等结合在一起，组成一个单一可控的单元同时向用户提供电能和热能。微电网和大电网通过公共连接点(PointofCommonCoupling,PCC)进行能量交换，双方互为备用和补充，从而提高供电可靠性。集中电源与分布式电源优势互补、大电网与微电网共同发展，将是未来电力系统发展的必然趋势［1-2］。目前，国内外己有不少学者对分布式电源(DistributedGenneration,DG)的规划问题进行了研究。［3］以网络建设成木和运行费用为目标，运用多智能体遗传模型对DG容量、位置和配电网网架进行优化，但为考虑DG的环保效益和负荷的可中断性。［4-

3、8］分别从费用、可靠性、降损、节能环保的角度进行分析,但是其优化目标不能反映DG的投资建设对供电公司盈利能力的影响。［9］从供电公司角度出发，分析了DG对电网规划带来的经济效益和增加的成木，但是文中没有考虑DG独立运行方式。木文将风险理论引入到微电网独立运行的安全性、可靠性和经济性的评估中，提出将MS与可中断负荷协调控制的思路，综合考虑MS投资、微电M独立运行的安全性、环保效益以及减少停电损失的经济效益等因素，对微网中MS容量和组成类型优化决策。1微网中MS投资风险分析1.1发电充裕度的经济代价部分新能源发电的MS出力具奋不确定性，而其可用发电容量影响着微网独立供电区域的大小

4、和负荷的持续供电，进而反映到可靠性的价值化上。为了在计及MS出力不确定及停电损失的基础上均衡供电成本与需求效益，需要将充裕度进行价值化，将发电容量成本Ce、容量闲置成本Cg、限电损失Lo等统一为以货币量表达的可靠性总代价V:(1)式中，PDG.d为MS的可用发电容量，即MS实际有功出力；Pg为闲置容量，即MS未能按照额定功率发出的容量；Ps为可中断负荷容量。从对配电网规划的角度看，接入微网的MS发电容量成本包括MS的固定投资和变动成本，其中变动成本为MS发电成本(主要为燃料费用)与相应电量的购电成本之差。对于清洁环保的新能源，还可以考虑政府补贴等。分摊到每年的MS发电容量成本

5、可表示为：(2)式中，Ce.a为MS的年发电容量成本；为MS的年均单位容量的固定投资；为MS单位容量发电成本；为配电公司在输电网中的购电价格；为政府补贴，可用来反映相关社会效益；为MS年最人容量利用小吋数。因此，MS的年均单位容量成本可表示为：1.2微网容量优化综合模型微网发电容量充裕度的量化分析包括：物理系统与经济系统的交互影响以及静态备用与动态备用的联合优化。微网容量优化决策模型为：(5)式中：分别为MS全容量输出功率和实际输出功率；Pg为DG闲置容量；PL，Ps分别为负荷总容量和中断负荷容量。2算例如图1所示，改进IEEE-13节点算例，根据用户购买的电力可靠性，将负荷

6、划分为4个负荷等级，h值表示为1元八kW·h)，10元八kW·h)，100元/(kW·h)和2000元/(kW·h)，节点负荷及其中断代价如表1所示。由负荷的组成可知，其中高可靠负荷为节点7和节点8,其•容量为190.53kW。为了保证负荷的可靠性供电，必须配置至少200kW出力稳定的负图1改进IEEE-13节点算例Fig.3ImprovedIEEE-13network节点编号P(kW)Q(kvar)负荷中断的代价（元/kWh）170.53383.70219.9510042.63500.22501016.481020.0

7、010.502000170.53151.382000170.53-19.2610010127.985.791110.219.4510012170.00125.00表1改进IEEE-13节点算例负荷及其中断代价荷。本文采用燃气轮机组，其装机成本为1.68万元/kW，运行年限20年，发电成本为0.65元/kW·h。冋吋考虑在节点3安装一风力发电机，机组单位容量年运行成本（包括建设费用和维护费用）为1200元/kW•a，其出力概率和累计小时数如表2所示。己知供电公司的购电成本为0.32