可再生能源分布式发电系统的经济调度.pdf

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1、第26卷2010焦第12期12月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．12Dec．2010287可再生能源分布式发电系统的经济调度吴红斌，蔡亮(合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心，合肥230009)摘要：对可再生能源分布式发电系统进行经济调度研究，可以在保证能量需求的前提下，使得系统的运行成本和环境污染降到最小，从而更加高效地利用可再生能源。针对由光伏发电、风力发电、燃料电池(FC)、柴油机(DE)、蓄电池等多种分布式电源和储能单元组成的分布式发电系统，在详细分

2、析各单元数学模型的基础上，建立了可再生能源发电系统经济调度的目标函数和调度策略，并采用优先顺序法对日标函数进行求解，算例系统验证了模型和算法的正确性。结果表明，该文提出的方法为町再生能源发电系统中各发电单元的优化调度及经济组合提供了参考。关键词：可再生能源，效率，经济，调度，分布式发电，优先顺序法doi：10．3969巧．issn．1002—6819．2010．12．049中图分类号：TM61，TM73文献标志码：A文章编号：1002—6819(20lO卜12-0287—06吴红斌，蔡亮．可再生能源分

3、布式发电系统的经济调度[J]．农业工程学报，2010，26(12)：287--292．WuHongbin，CaiLiang．Economicdispatchingofrenewableenergydistributiongenerationsystems[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(12)：287--292．(inChinesewithEnglishabstract)0引言从人类自身生存环境和能源消耗、电力系统结构的不断老化、能源利用效率的瓶颈以及用户对电能质量的

4、高标准要求来看，都迫使我们寻找其它町再生能源取代现有的常规能源，因此，国际上的能源结构正逐步由集中式能源系统朝着分布式能源系统建设的方向迈进。分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向，它具有能源利片j效率高、环境负面影响小、提高能源供应可靠性和经济效益好的特点【l弓】。研究可再生能源的分布式发电技术卜7】是缓解我国能源不足、保证可持续发展战略实施的有效途径之一。对可再生能源分布式发电(distributiongeneration，DG)系统的研究包括DG的规划分析、含有DG单元的系统建模、对稳定

5、性的影响、对继电保护的影响、电能质量分析等。文献【8】介绍了分布式发电的概念和几种新兴的分布式发电技术，分析了分布式发电的市场前景及其对现有电力系统的影响。文献[9】列举了分布式发电装置对电网的影响。文献[10]以提高全网电压质量、降低网络损耗和抑制电压波动为目标，建立了多目标电压优化模型。文献[1l】将发电成本最小和污染气体排放最小同时作为目标函数，提出了一种新的分区设置多目标权系数的方案，按照电网分区的原则，对各分区进行了分布式投稿H期：2010-06．23修订日期：2010．10．18基金项目：

6、国家自然科学基金资助项目(50607002，50837001)；国家863高技术基金项目(2007AA052240)；教育部留学回国人员科研启动基金项目作者简介：吴红斌(1972一)，男，湖北鄂州人，博士，研究员，主要研究方向为分布式发电技术、电力系统安全性分析。合肥合肥工业大学电气与自动化工程学院．230009。Email：hfiⅣuhongbin@163．conl蔡亮(1988一)。女，安徽六安人，硕上生，主要研究方向为分布式发电技术。合肥合肥工业大学电气与自动化工程学院，230009。Emaih

7、imili衄ghfah@163．corn并行优化。本文则着重对可再生能源分布式发电系统的经济调度问题进行研究，在考虑系统的技术指标和经济指标的前提下来规划太阳能发电、风力发电、燃料电池、柴油机、蓄电池等分布式电源和储能单元的出力问题。通过提出系统经济调度的目标函数和调度策略，并进行求解，从运行的可靠性和经济性出发，探求可再生能源发电系统的有效利用途径。1可再生能源发电系统的稳态建模1．1太阳能光伏发电系统的建模设在参考条件(日照强度、环境温度)下，光伏阵列的短路电流为厶钟开路电压为％妒最大功率点电压为

8、％砂最大功率点电流为厶硝则在任意日照强度和环境温度下，当光伏阵列电压为魄时，其对应点的电流％为[12】气=Ⅵ一D,(exp(糕)-1)】+Ⅳ(1)式中，exp为以e为底的指数函数；111为以e为底的对数函数；AU为当日照强度和环境温度变化时电压的修正值，V：△，为当日照强度和环境温度变化时电流的修正值，A；D，和岛是推导过程中的两个简化参数，其计算公式为Dl_(1一芒)exp(．上D2"U生o,啊)‘“耐D2=(,S～-'-。-一1)／1n(1—71叫-