【摘要】：為了提高分布式光伏發(fā)電在配電網(wǎng)中的滲透率,需要解決其并網(wǎng)引起的功率波動(dòng)問題。提出一種消納高滲透分布式光伏發(fā)電有功功率波動(dòng)的集中式儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度方法,包括配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度和儲(chǔ)能電站站內(nèi)功率分配雙層結(jié)構(gòu)。實(shí)時(shí)調(diào)度層通過不斷更新分布式光伏發(fā)電輸出功率和負(fù)荷需求的預(yù)測值,計(jì)及儲(chǔ)能電站充放電功率、容量和次數(shù)約束,對集中式儲(chǔ)能電站進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度,以消納配電網(wǎng)有功功率差額波動(dòng);功率分配層根據(jù)儲(chǔ)能電站各電池組性能參數(shù)和運(yùn)行工況,以儲(chǔ)能電站總運(yùn)行成本最小為目標(biāo),并充分考慮下一時(shí)段可調(diào)度的總充放電容量,對上層調(diào)度指令進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化分配,保證儲(chǔ)能電站積極地響應(yīng)調(diào)度。算例仿真結(jié)果表明,所提的兩層調(diào)度方案平抑了配電網(wǎng)的有功功率波動(dòng),使得聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)峰谷差由13 MW降低到5 MW左右,降低了光伏發(fā)電并網(wǎng)對電網(wǎng)的沖擊,大大提高了電網(wǎng)對光伏發(fā)電的消納能力,并在保證儲(chǔ)能電站調(diào)度末期荷電量盡量接近于調(diào)度初期荷電量的同時(shí),優(yōu)化了儲(chǔ)能電站的運(yùn)行狀態(tài),降低了儲(chǔ)能電站的運(yùn)行成本,既滿足了儲(chǔ)能電站循環(huán)調(diào)度的要求,又提高了儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性。
【圖文】：

劉皓明，陸丹，楊波，等：可平抑高滲透分布式光伏發(fā)電功率波動(dòng)的儲(chǔ)能電站調(diào)度策略3215一BP中的所有電池通常具有相同的類型和參數(shù)，始終保持同步充放電運(yùn)行。集中式儲(chǔ)能電站調(diào)度系統(tǒng)包含系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度層和站內(nèi)功率分配層兩層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其中，PES(h)為第h個(gè)調(diào)度周期實(shí)時(shí)調(diào)度層的調(diào)度指令，Pm(h)為第m個(gè)儲(chǔ)能支路在第h個(gè)調(diào)度周期分配的功率。2配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度儲(chǔ)能電站數(shù)學(xué)模型2.1調(diào)度策略一方面，可再生能源出力和負(fù)荷的預(yù)測提前時(shí)間越近，預(yù)測精度越高；另一方面，儲(chǔ)能電站充放電行為受容量限制，若直接進(jìn)行某時(shí)間斷面的靜態(tài)實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度，只能保證局部時(shí)間斷面最優(yōu)，但很難保證在整個(gè)調(diào)度時(shí)段內(nèi)消納有功功率差額波動(dòng)效果[15]�；谝陨蟽牲c(diǎn)考慮，通過不斷更新可再生能源輸出功率和負(fù)荷需求的預(yù)測值，，對儲(chǔ)能電站采用實(shí)時(shí)調(diào)度、準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度和滾動(dòng)調(diào)度3者相結(jié)合的調(diào)度策略，以達(dá)到消納配電網(wǎng)有功功率差額波動(dòng)的目的，具體策略如下：1）實(shí)時(shí)調(diào)度：根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行情況，對下一調(diào)度周期h+1的分布式光伏輸出功率和負(fù)荷需求進(jìn)行超短期預(yù)測，并基于預(yù)測結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度。2）準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度：從第h+1個(gè)調(diào)度周期到第H個(gè)調(diào)度周期，根據(jù)分布式光伏輸出功率和負(fù)荷需求進(jìn)行日前預(yù)測，對儲(chǔ)能電站進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度。3）滾動(dòng)調(diào)度：向前滾動(dòng)至第h+1個(gè)調(diào)度周期時(shí)，更新所有超短期預(yù)測數(shù)據(jù)、日前預(yù)測數(shù)據(jù)，重復(fù)第1）、2）步，對儲(chǔ)能電站進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度、準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度。直到h=H時(shí)，調(diào)度結(jié)束。圖2為儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度策略示意圖。本文以5min為調(diào)度周期，以1d為調(diào)度時(shí)段，則H=288。2.2前提假設(shè)以消納配電網(wǎng)中有功功率差額波動(dòng)為目標(biāo)，實(shí)時(shí)調(diào)度儲(chǔ)能電站是一個(gè)較復(fù)雜的優(yōu)化問題。為使建立模型更為合理，作如下假設(shè)：1）在同

度策略，以達(dá)到消納配電網(wǎng)有功功率差額波動(dòng)的目的，具體策略如下：1）實(shí)時(shí)調(diào)度：根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行情況，對下一調(diào)度周期h+1的分布式光伏輸出功率和負(fù)荷需求進(jìn)行超短期預(yù)測，并基于預(yù)測結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度。2）準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度：從第h+1個(gè)調(diào)度周期到第H個(gè)調(diào)度周期，根據(jù)分布式光伏輸出功率和負(fù)荷需求進(jìn)行日前預(yù)測，對儲(chǔ)能電站進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度。3）滾動(dòng)調(diào)度：向前滾動(dòng)至第h+1個(gè)調(diào)度周期時(shí)，更新所有超短期預(yù)測數(shù)據(jù)、日前預(yù)測數(shù)據(jù)，重復(fù)第1）、2）步，對儲(chǔ)能電站進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度、準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度。直到h=H時(shí)，調(diào)度結(jié)束。圖2為儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度策略示意圖。本文以5min為調(diào)度周期，以1d為調(diào)度時(shí)段，則H=288。2.2前提假設(shè)以消納配電網(wǎng)中有功功率差額波動(dòng)為目標(biāo)，實(shí)時(shí)調(diào)度儲(chǔ)能電站是一個(gè)較復(fù)雜的優(yōu)化問題。為使建立模型更為合理，作如下假設(shè)：1）在同一調(diào)度周期內(nèi)，儲(chǔ)能電站處于確定的充放電狀態(tài)。2）儲(chǔ)能電站的響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)小于調(diào)度周期，忽略不計(jì)。3）在同一調(diào)度周期內(nèi)，儲(chǔ)能電站充放電功率、分布式光伏發(fā)電輸出功率、負(fù)荷需求、主網(wǎng)與配電圖1集中式儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1Structureofreal-timedispatchsystemofcentralizedenergystoragestation圖2儲(chǔ)能電站實(shí)時(shí)調(diào)度策略示意圖Fig.2Schematicdiagramofthereal-timedispatchstrategyofenergystoragestation網(wǎng)交換功率、可控機(jī)組出力保持不變。4）不計(jì)可控分布式電源起停機(jī)和功率爬坡過程。5）配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)損耗在更高一級(jí)的控制調(diào)度中計(jì)及，本文數(shù)學(xué)模型中忽略不計(jì)。6）忽略儲(chǔ)能電池的自放電現(xiàn)象。2.3目標(biāo)函數(shù)考慮削峰填谷效果，取配電網(wǎng)有功功率差額波動(dòng)最小為目標(biāo)函數(shù)，對儲(chǔ)能電站進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度、準(zhǔn)實(shí)時(shí)調(diào)度和滾動(dòng)調(diào)度相結(jié)合的調(diào)度優(yōu)化。則目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為1
【作者單位】： 河海大學(xué)可再生能源發(fā)電技術(shù)教育部工程研究中心;中國電力科學(xué)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51207044)~~
【分類號(hào)】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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8 黎靜華;文勁宇;程時(shí)杰;韋化;;基于p-有效點(diǎn)理論的含大規(guī)模風(fēng)電電力系統(tǒng)最小儲(chǔ)能功率配置方法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年13期

9 黃先進(jìn);張立偉;鄭瓊林;Alfred.Rufer;;壓縮空氣超級(jí)電容混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中儲(chǔ)電裝置容量優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];電源學(xué)報(bào);2013年06期

10 胡婧嫻;林仕立;宋文吉;張艷輝;馮自平;;城市軌道交通儲(chǔ)能系統(tǒng)及其應(yīng)用進(jìn)展[J];儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù);2014年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 于波;王成山;肖峻;郭力;;平滑可再生能源發(fā)電系統(tǒng)輸出波動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量優(yōu)化方法[A];第十三屆中國科協(xié)年會(huì)第15分會(huì)場-大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2011年

2 肖峻;白臨泉;李振生;梁海深;于波;;儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件的介紹與應(yīng)用[A];第十三屆中國科協(xié)年會(huì)第15分會(huì)場-大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2011年

3 王高軍;曲群婷;趙娜紅;吳宇平;;新型儲(chǔ)能體系的探索[A];第二屆中國儲(chǔ)能與動(dòng)力電池及其關(guān)鍵材料學(xué)術(shù)研討與技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

4 李木一;;儲(chǔ)能系統(tǒng)提高新能源發(fā)電接入電網(wǎng)能力研究[A];2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C];2013年

5 陳奕;張步涵;代曉康;毛承雄;趙爽;;微網(wǎng)中分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制參數(shù)優(yōu)化方法[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會(huì)、武漢電工技術(shù)學(xué)會(huì)2013年度學(xué)術(shù)年會(huì)、第五屆“智能電網(wǎng)”暨“電機(jī)能效提升”發(fā)展論壇論文集[C];2013年

6 孫慶;何一;;光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)配置研究[A];第十三屆中國科協(xié)年會(huì)第15分會(huì)場-大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2011年

7 夏莉;張鵬;;一種有效的潛熱儲(chǔ)能球床放熱性能的數(shù)值分析方法[A];第五屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

8 侯世英;房勇;孫韜;宋星;;混合儲(chǔ)能方案平衡獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)功率變化[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 金華頻;董大富;徐錦才;;水電風(fēng)能互補(bǔ)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究[A];第一屆“中國小水電論壇”論文專輯[C];2010年

10 吳福保;楊波;葉季蕾;薛金花;;大容量電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用及典型設(shè)計(jì)[A];第十三屆中國科協(xié)年會(huì)第15分會(huì)場-大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 房田甜;資本掘金儲(chǔ)能業(yè)市場細(xì)分趨向明朗[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2010年

2 本報(bào)記者 王榮;俞振華：儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需政策驅(qū)動(dòng)[N];中國證券報(bào);2012年

3 特約記者 顧定槐;我國儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)醞釀突破[N];中國化工報(bào);2011年

4 李玲;新能源儲(chǔ)能研發(fā)項(xiàng)目落戶射陽[N];新華日報(bào);2010年

5 本報(bào)記者 房田甜　實(shí)習(xí)記者 董樂;A123看好電網(wǎng)儲(chǔ)能 借“合資”撬動(dòng)中國市場[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2011年

6 本報(bào)記者 栗清振;儲(chǔ)能規(guī)�；�有很長的路要走[N];中國電力報(bào);2013年

7 本報(bào)記者 高曉娟;南都電源：業(yè)績有望走出低谷[N];中國證券報(bào);2011年

8 本報(bào)記者 湯兆宏;珠海銀通：高品質(zhì)新能源產(chǎn)業(yè)的整合者[N];中國電力報(bào);2010年

9 中國工程院院士 楊裕生;電池儲(chǔ)能電站的安全性問題[N];中國能源報(bào);2012年

10 記者 陳艷華;春蘭大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 曾杰;可再生能源發(fā)電與微網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)建與控制研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 李軍徽;抑制風(fēng)電對電網(wǎng)影響的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置及控制研究[D];華北電力大學(xué);2012年

3 汪偉;風(fēng)電及含風(fēng)電微網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置研究[D];華中科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱昱;儲(chǔ)能系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)及其運(yùn)行控制的研究[D];東北電力大學(xué);2012年

2 吳少峰;儲(chǔ)能系統(tǒng)在風(fēng)電場中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2012年

3 馮曉東;提高風(fēng)電接入能力的大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置研究[D];東北電力大學(xué);2013年

4 徐濤;大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制與保護(hù)策略研究[D];浙江大學(xué);2013年

5 陳偉;儲(chǔ)能系統(tǒng)提高風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

6 黃俊;配合風(fēng)電接入的儲(chǔ)能系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

7 熊雄;提高風(fēng)電接入能力的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置[D];新疆大學(xué);2012年

8 林銳;基于超級(jí)電容的礦用負(fù)載儲(chǔ)能系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

9 錢德周;儲(chǔ)能系統(tǒng)若干保護(hù)問題的研究[D];浙江大學(xué);2015年

10 白臨泉;儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方法與軟件開發(fā)[D];天津大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2549611