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风光储交直流配电网

本文主要介绍了含风光储交直流配网综合能源系统算例的项目背景、搭建方法和结果分析。

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模型描述

项目简介:项目是一个微电网系统,位于中国西北部,占地165 平方公里。用电负荷分为10 kV\mathrm{kV}的工业用电负荷和低压(小于 1kV\mathrm{kV})用电负荷,工业用户主要是一些工厂,采用环形连接供电,低压民用负荷包括一些住宅社区、医院、商业中心和学校,采用星型连接供电。该地平均总用电负荷约为15~24MW,不同月份的峰值负荷高达19~30MW,系统从市电购电,通过配电系统供电。

资源禀赋:该地区风光资源丰富,其太阳辐射强,其年水平面总辐照量达到了1700kWh/㎡,光伏发电年利用小时数达到了1700h,该地且晴天多,阴雨天少。气候干燥湿度低。空气洁净,灰尘少,非常利于光伏发电站的建设。该地风能密度约200/m2,大于等于3 m/s的风速全年有5000h以上,有利于风力发电系统建设。近年来,该地区建设了一个新能源发电基地,包括风力发电机和光伏系统。

储能系统:由于该地“弃风弃电” 现象严重,为尽可能消纳更多新能源,该地近年建造了储能电站。同时,由于执行分时电价,拟对储能电站进行日前优化,利用峰谷电价差提高经济收益。

模型拓扑结构图如下:

拓扑结构图
拓扑结构图

负荷及分时电价

该项目地区执行分时电价,主要负1kV\mathrm{kV}以下一般工商业和10kV\mathrm{kV}工业负荷及其分时电价如下:

1kV\mathrm{kV}以下一般工商业

电负荷
电负荷

10kV\mathrm{kV}工业

10\mathrm{kV}工业
10\mathrm{kV}工业

仿真模拟及运行优化

仿真结果统计

储能策略

储能策略
储能策略

仿真结果

仿真模拟
仿真模拟

运行优化及结果

迭代过程

迭代过程
迭代过程

储能优化

储能优化
储能优化

优化结果

优化结果
优化结果

结果分析

主要结论:

  1. 电费支出减少到2k元,节约8k元

  2. 建议放电时间为13:00~17:00,最佳充电时间为1:00~5:00,主要是利用峰谷电价差

  3. 对于多余的随机波动性风光发电量,储能可以提高可再生能源的消纳比例减少弃风弃电

  4. 通过储能的“削峰填谷”,可以提高经济收益

  5. 目前优化采用智能启发算法,在可接受的计算时间和空间内可以给出合理的可行解,但非全局最优。