含可再生能源的微电网系统优化运行方法研究

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近年来,我国可再生能源发电技术发展迅速,可再生能源开始被规模性用于替代传统化石能源完成发电任务,一定程度上缓解了能源危机。但是,随着可再生能源渗透率的不断提升,其固有的间歇性、不确定性给电网的运行调度带来了重大挑战,因此,如何保障含可再生能源电网安全稳定运行是当前务须解决的关键技术问题。微电网系统作为实现可再生能源入网的有效技术方案,可以完成用户负荷的削峰填谷任务,同时可以抑制可再生能源的出力波动,对电网的安全、经济运行调度有很大的帮助作用。目前,对微电网系统领域的研究涵盖众多方向,微电网系统优化运行方法研究是其中重要的组成部分,建立适当的微电网优化运行方法可以进一步优化调控系统中各设备协同出力,满足负荷需求,保证系统运行安全稳定性,提升系统运行经济性,具有十分重大的研究意义。
  本文就含可再生能源微电网系统优化运行方法进行研究。首先,通过对微电网系统特性及系统内各设备运行特性进行研究分析,建立了其数学模型,实现了对微电网系统的抽象、模型化,方便对系统展开分析及仿真模拟计算。
  其次,本文对微网系统中的储能系统进行了单独研究,罗列了储能运行过程中的各项收益及成本,建立了储能运行过程中的电池损耗模型,并以储能系统的运行收益最佳为优化目标,提出了储能系统的经济优化运行方法,实现了对储能的运行方式的优化,定量分析了储能运行过程中的电池损耗情况。
  最后,本文提出了一种多时间尺度的微电网优化运行方法,给出了微网负荷及可再生能源短期及超短期预测模型及方法。在日前优化调度阶段,构建了并网及离网两种状态下的微网日前运行优化模型,并使用改进粒子群算法进行仿真优化计算,通过对计算结果进行分析发现并网情况下微电网系统及其内组件的运行效果明显优于离网状态,其经济性及运行状态均更佳;在日内优化调度阶段,构建了并网微电网系统的日内调整调度方法,建立了相关优化模型并进行了模型求解分析,结果表明微电网日内优化调整总量很小,调整后出力曲线较日前曲线总体变动不大,调整成本水平不高,经济性良好,满足日内优化调整要求,证明本文提出的多时间尺度优化运行方法具有很好的实用性。
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