本文選題：削峰填谷 + 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)　； 參考：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和居民生活水平的不斷提高,電力系統(tǒng)中常見的用戶電力負(fù)荷會(huì)呈現(xiàn)出峰谷差距較大的特點(diǎn),這就有可能造成電力系統(tǒng)供需不平衡的情況出現(xiàn)。國(guó)家電力系統(tǒng)要投入大量人力物力進(jìn)行電網(wǎng)負(fù)荷削峰填谷,而單純依靠加大投入來增加裝機(jī)容量和對(duì)輸配電線路進(jìn)行擴(kuò)容,不僅成本較高,且設(shè)備使用率較低。而隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng)來進(jìn)行削峰填谷已經(jīng)普及開來。然而,由于儲(chǔ)能系統(tǒng)自身成本較高,因此,其經(jīng)濟(jì)性分析是不容忽略的研究問題。同時(shí),針對(duì)個(gè)體用電用戶而言,雖然在國(guó)外已經(jīng)有比較成熟的商用削峰填谷系統(tǒng),但國(guó)內(nèi)方面,與其相關(guān)的研究仍處于起步階段。針對(duì)上述研究挑戰(zhàn),本文以用戶用電負(fù)荷為研究對(duì)象,深入研究應(yīng)用于削峰填谷的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)度問題。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:首先針對(duì)已有的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了一套包含用電負(fù)荷預(yù)測(cè)算法和削峰填谷優(yōu)化算法的用戶用電優(yōu)化解決方案,并闡述了該方案的軟件體系架構(gòu)及設(shè)計(jì)流程,該方案在電池儲(chǔ)能系統(tǒng)硬件平臺(tái)上已經(jīng)得到了驗(yàn)證,目前已應(yīng)用實(shí)際的商用場(chǎng)景中。接下來,為使用戶的綜合收益最大化,針對(duì)現(xiàn)有的電力市場(chǎng)收費(fèi)制度,引入精確的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)損耗模型,結(jié)合用戶的用電習(xí)慣和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際情況等約束條件,考慮用戶綜合收益,構(gòu)造了一個(gè)非線性的優(yōu)化問題。同時(shí)配合已有的收費(fèi)周期,提出了一套與該收費(fèi)制度匹配的優(yōu)化策略框架,最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案對(duì)于提高用戶綜合收益的有效性。最后,為使用戶收益得到保證的同時(shí),能夠?yàn)殡娋W(wǎng)削減電力波動(dòng),針對(duì)用戶已有的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),提出了一個(gè)雙階段的優(yōu)化問題,第一階段的優(yōu)化問題為線性規(guī)劃問題,第二階段的優(yōu)化問題為混合整數(shù)二次型規(guī)劃問題。通過兩個(gè)階段的優(yōu)化,能夠在保證用戶收益不受影響的情況下,為電網(wǎng)提供減少電力負(fù)荷波動(dòng)的輔助服務(wù),并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該雙階段優(yōu)化問題的研究意義,提供了一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)為用戶和電網(wǎng)同時(shí)服務(wù)的可能性。
[Abstract]:With the continuous development of social economy and the continuous improvement of the living standard of the residents, the common power load in the power system will show a large gap between peak and valley, which may lead to the imbalance between supply and demand of power system. The national electric power system has to invest a lot of manpower and material resources to cut the peak and fill the valley of the power network load, but only by increasing the input to increase the installed capacity and expand the transmission and distribution lines, not only the cost is higher, but also the utilization rate of the equipment is low. With the development of energy storage system technology, it has been popularized to use energy storage system to cut peak and fill valley. However, due to the high cost of energy storage system itself, its economic analysis is not to be ignored. At the same time, for individual users, although there are mature commercial peak-cutting and valley filling systems abroad, the domestic research is still in its infancy. In view of the above research challenges, this paper studies the scheduling problem of battery energy storage system which is applied to peaking and filling valley, taking the user power load as the research object. The main contents of this paper are as follows: firstly, aiming at the existing hardware experiment platform of battery energy storage system, a set of solutions including load forecasting algorithm and peak and valley optimization algorithm are designed. The software architecture and design flow of the scheme are described. The scheme has been verified on the hardware platform of battery energy storage system and has been applied in practical commercial scenarios. Then, in order to maximize the comprehensive income of users, according to the existing electricity market charge system, the paper introduces a precise battery energy storage system loss model, combined with the user's power consumption habits and the actual situation of the battery energy storage system, and other constraints, such as the actual situation of the battery energy storage system, and so on. In this paper, a nonlinear optimization problem is constructed considering the comprehensive income of users. At the same time, according to the existing charging cycle, a set of optimization strategy framework is proposed to match the charging system. Finally, the effectiveness of the scheme in improving the comprehensive income of users is verified by experiments. Finally, a two-stage optimization problem is proposed for the existing battery energy storage system in order to guarantee the user income and reduce the power fluctuation for the power grid. The first stage optimization problem is linear programming problem. The optimization problem in the second stage is a mixed integer quadratic programming problem. Through the two-stage optimization, it can provide the auxiliary service to reduce the power load fluctuation for the power network without affecting the user's income, and the research significance of the two-stage optimization problem is verified by the experiment. The possibility of a battery energy storage system serving both the user and the grid is provided.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM73

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本文編號(hào)：2060829