含dg配电网的储能规划设计

《含dg配电网的储能规划设计》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、万方数据第一章绪论1．1课题研究背景与意义弟一早瑁记电力系统的规模逐步扩大，因此而带来的不利影响也逐渐明显，如大电网控制系统较为复杂，且其对可靠性和安全性的要求也逐步提高。近年来世界范围内连发的多次影响较大的停电事故凸显了大电网的缺陷，同时能源的持续利用和安全也成为全球关注的战略问题。世界主要国家为应对以上难题，相继进行了可再生能源(RenewableEnergyResources，RES)的开发和利用，于是DG应运而生。风能、太阳能等可再生能源，燃气轮机、热电联产等DG电动汽车(ElectricalVehicle

2、，EV)、储能系统(EnergyStorageSystem，ESS)以及负荷侧集成(DemandSideIntegration，DSI)【l】等DG的接入，将给配电网(DistributionNetwork，DN)带来深远的影响。DG的容量大部分为kW甚至MW级，并且主要接入到中低压DN(DistributionNetwork．DN)【2】。DG可以灵活安装、广泛分布，很好地适应分散的负荷，同时延缓了输电网更新、投资设备等所需的大量投资，而且DG对环境造成的污染相对较少并且安装方便灵活，可以很好地解决大电网各种存在

3、的问题[3-8】。因此，近年来得到了有效利用。DG虽然有很明显的优势，但其同样存在较多的问题：首先，DG成本仍然较高，并且运行控制比较困难；其次，DG的波动性、间歇性等特点使得在DG对电网影响较大时，必须进行切除、隔离，以减小其对电网的冲击；然后DG接入DN，使得电网由传统的发．输．配．用的供电模式发生了转变，DN侧同样具备电源。并且由于单向输电模式发生了改变，其对DN节点电压、线路潮流、短路电流、网络损耗以及继电保护都有较大影响。DG波动性的特点已经严重限制了其大规模接入电网，而ESS则可实现对DG的调节控制以及

4、负荷的削峰填谷等，从而有效的提高DG在DN中的渗透率。并且，ESS还可以作为系统备用，并对电网调压调频，平滑负荷波动等。ESS已经被认为是解决DG接入DN的最有效的方法之一。万方数据第一章绪论1．2含DG配电网储能规划设计研究现状1．2．1单一储能研究现状含DG配电网单一储能方面，国内外学者已经做了大量相关研究：文献『91以仿真研究风电机组输出功率随风速变化的规律为基础，通过风电机组输出功率特性函数和风电场的风速概率分布函数优化计算得到ESS容量，并通过使用该ESS容量稳定风电场功率。文献【10]基于短期风电预测的

5、数据，对ESS容量进行优化，其考虑了风力发电的预测误差。文献[111将微电网分成两种运行模式：并网运行；孤岛运行，并根据这两种不同的模式对ESS容量进行优化，以整体收益最大为优化目标，同时要求可以满足ESS充／放电要求，但是其没有考虑ESS荷电状态(stateofcharge，SOC)的限制。文献[12]使ESS与大型风电场进行配合，并对ESS容量进行优化，其通过使用低通滤波器以及电池SOC模糊控制单元确定蓄电池储能系统(batteryenergystoragesystem，BESS)的输出功率，以浙江沿海某地的一

6、个大型风力发电场3个月的运行数据为基础，仿真分析得到不同情况下风电场与储能的配比结果，最终比较得到最优的储能配置方法。但该方法仿真时间较长，并没有从理论上提出储能系统的容量优化配置方法。文献[13．14]提出了用于平滑风电场短时波动“SOC反馈控制”的BESS的容量优化方法，并通过将该方法应用于日本Hokkaido风电场示范工程项目，验证了该方法的有效性。文献[15]使用超级电容器储能系统，提出抑制风电场功率波动的建模和控制方法，该方法首先需要确定储能系统所需补偿频段，进而得到功率容量，但其补偿频段的范围仅为0．0

7、1～1．0Hz，没有给出储能系统容量确定方法。该文献研究了储能优化控制策略，并且储能的容量是给定的，并没有对储能容量优化方法进行研究。1．2．2混合储能研究现状混合储能一般采用不同类型的储能进行配合，如功率型储能和能量型储能，使用滤波器对混合储能需要补偿的功率进行分配，达到混合储能之间协调控制的目的。并且由功率型储能补偿相应的高频分量，能量型则补偿剩余的低频分量，最后两种储能协调配合，得到混合储能需要补偿的实际功率值，并根据蓄电池的SOC修正该指令[16-181。文[19]提出了一种基于成本分析的混合储能容量配置方

8、案，该方案采用黄金分割法并结合抛物线逼近法，考虑了滤波器时间常数对混合储能的容量配比进行优化，但该文献只在储能平衡负荷功率场景。文[20]提出了一种基于机会约束的混合储能优化配置方法，相比传统刚性约束，该文中的约束条件的处理更加灵活，万方数据第一章绪论但是其优化目标只考虑了储能的初始投资成本，并没有考虑储能的寿命，对混合储能，即蓄电池和超级电容器的寿命无法进