計及溫控設備的社區(qū)級微網(wǎng)儲能容量優(yōu)化配置及最優(yōu)經(jīng)濟運行.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境問題的日益突出，能夠接納各類可再生能源的微電網(wǎng)應運而生。相對于一般微電網(wǎng)，社區(qū)級微電網(wǎng)需要滿足不同類型居民用戶的需要，各類溫控設備接入較多，內(nèi)部電、熱關系較為復雜，使其可靠性評估、儲能容量配置和經(jīng)濟運行等方面表現(xiàn)出新的特點，有必要進行專門的研究。為此，本文針對含溫控設備的社區(qū)級微電網(wǎng)的可靠性評估、儲能容量優(yōu)化配置和經(jīng)濟運行等問題開展研究。
　　對于社區(qū)級微電網(wǎng)可靠性評估而言，已有方法沒有考慮溫控設備的溫度調(diào)節(jié)對負

2、荷曲線以及整個系統(tǒng)可靠性的影響。為此，本文基于溫控設備的熱力學參數(shù)模型，提出基于時序蒙特卡洛法的社區(qū)級微電網(wǎng)可靠性評估方法。首先，基于溫控設備的熱力學模型，結(jié)合當前時段外部環(huán)境溫度和溫控設備的調(diào)溫特性，確定下一時段的調(diào)節(jié)溫度，生成溫控設備的時序負荷曲線；基于風速和太陽輻射序列以及風機和光伏電站的出力模型確定其時序出力曲線，結(jié)合微網(wǎng)運行策略確定儲能設備的充放電功率，基于時序蒙特卡洛法提出計及溫控設備的社區(qū)級微電網(wǎng)可靠性評估方法。另外，為了

3、量化溫控設備的調(diào)溫效果，提出了溫度越限概率、頻率等評價指標。算例分析表明，本文所提方法可以計入溫控設備的溫度調(diào)節(jié)特性對社區(qū)級微電網(wǎng)進行可靠性評估，增加溫控設備允許調(diào)節(jié)溫度范圍，可以提高系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性。
　　當前，針對微電網(wǎng)儲能容量優(yōu)化配置的相關研究較多，但鮮有研究計入溫控設備的影響，即忽略了“廣義儲能設備”對電儲能容量優(yōu)化配置的影響。為此，本文建立了計及溫控設備的社區(qū)級微電網(wǎng)儲能容量優(yōu)化配置模型。首先，以熱泵作為典型溫控設備，

4、結(jié)合其調(diào)節(jié)溫度與消耗功率間的動態(tài)變化規(guī)律，實現(xiàn)“廣義儲能”。以電儲能設備投資成本、運維費用、缺供電費用、溫度越限費用和棄風懲罰等費用之和最小為目標函數(shù)，建立了計及溫控設備儲能特性的微電網(wǎng)儲能容量優(yōu)化配置模型，并采用遺傳算法進行求解。算例分析表明，溫控設備的接入會影響電儲能容量的配置；增加溫控設備允許調(diào)節(jié)溫度范圍，不僅可以減少電儲能容量的配置，還可以增加新能源的消納，降低儲能損耗。
　　對微電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟運行而言，已有相關的研究，但鮮

5、有考慮溫控設備接入的影響。為此，本文以社區(qū)級微電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟運行為研究對象，建立了計及溫控設備的最優(yōu)經(jīng)濟運行模型。結(jié)合調(diào)節(jié)溫度與消耗功率間的動態(tài)變化規(guī)律，根據(jù)允許調(diào)節(jié)溫度范圍，優(yōu)化溫控設備的時序需求功率，建立以燃料消耗費用、機組啟停費用、棄風懲罰費用和儲能損耗費用之和最小為目標函數(shù)的微電網(wǎng)優(yōu)化運行模型，采用混合粒子群算法進行求解。算例分析表明，考慮溫控設備的溫度調(diào)節(jié)作用，可降低調(diào)度周期內(nèi)的總費用，隨著溫度調(diào)節(jié)范圍的增大，總費用將進一步減小