【摘要】：隨著近幾年負(fù)荷高峰需求的穩(wěn)步增長以及間歇性可再生能源資源的大規(guī)模使用,電力系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)水平和不確定性顯著增加。高水平的波動(dòng)性和不確定性會(huì)增加系統(tǒng)的運(yùn)營成本,提高系統(tǒng)的調(diào)峰難度;越來越多的可再生能源并網(wǎng)也導(dǎo)致電力系統(tǒng)消納能力不足,造成棄風(fēng)棄光等資源浪費(fèi)。在這種背景下,僅靠發(fā)電廠進(jìn)行調(diào)節(jié)已經(jīng)難以達(dá)到電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。為了緩解這些問題,以分布式儲能作為可調(diào)控資源參與電力系統(tǒng)調(diào)控的研究逐漸吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注。分布式儲能能夠有效地緩解由于新能源發(fā)電的接入以及負(fù)荷快速增長給電網(wǎng)帶來的壓力。不同于傳統(tǒng)的集中式運(yùn)營的儲能電站,分布式儲能具有占地面積小、投資成本低等優(yōu)點(diǎn),能夠靈活地安裝在用戶側(cè)的各種位置。然而單個(gè)分布式儲能的充放電功率小、容量有限,難以引起電力系統(tǒng)單獨(dú)調(diào)控管理的興趣。相比之下,聚合后的分布式儲能調(diào)控靈活、可調(diào)控潛力大,具有在合理的調(diào)控策略下參與電力市場的可行性。因此,有必要通過分布式儲能的聚合管理,使其在精細(xì)化、個(gè)性化地控制策略下,以一種易實(shí)現(xiàn)易調(diào)控的模式服務(wù)電力市場。本文圍繞分布式儲能的聚合建模及其調(diào)控策略進(jìn)行了研究,主要的工作內(nèi)容和研究成果如下:1、考慮分布式儲能的特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀,提出了分布式儲能聚合商的概念。闡述了聚合商的調(diào)控特點(diǎn);設(shè)計(jì)了聚合商的系統(tǒng)構(gòu)架;分析了聚合商待解決的關(guān)鍵技術(shù);重點(diǎn)分析了聚合商的控制架構(gòu)、調(diào)控模式及運(yùn)營機(jī)制。選擇以分布式儲能聚合商作為響應(yīng)平臺,采用集中-分布式結(jié)構(gòu)來管理分布式儲能。在該模式下,聚合商與儲能用戶簽訂合同,實(shí)現(xiàn)對分散在電網(wǎng)各處的分布式儲能的優(yōu)化調(diào)控,從而使其更好地參與電力市場運(yùn)行。2、基于對分布式儲能的日常運(yùn)行曲線的研究,建立了分布式儲能經(jīng)濟(jì)性模型和可調(diào)控潛力模型。結(jié)合分布式儲能的容量衰減,建立了其運(yùn)行特性模型;基于分布式儲能的壽命損耗特性,分析了分布式儲能參與電網(wǎng)運(yùn)行的成本與經(jīng)濟(jì)收益,建立了分布式儲能的經(jīng)濟(jì)性模型;定量計(jì)算了分布式儲能的可調(diào)控潛力。3、提出了一種新的分布式儲能調(diào)控策略,通過算例仿真驗(yàn)證了其可行性。提出的調(diào)控策略基于一種改進(jìn)K-means聚類,該策略考慮了分布式儲能的參數(shù)差異,在不改變分布式儲能總出力的條件下優(yōu)化了聚合商內(nèi)部的能量分配。針對電力市場下分布式儲能參與電網(wǎng)運(yùn)行的場景,構(gòu)建了以提高經(jīng)濟(jì)收益、降低運(yùn)行成本為目標(biāo)的優(yōu)化模型;針對分布式儲能提供輔助服務(wù)的場景,構(gòu)建了以降低每日負(fù)荷需求波動(dòng)為目標(biāo)的優(yōu)化模型。選取數(shù)百個(gè)參數(shù)各異的分布式儲能,參考我國某市日負(fù)荷需求曲線以及分時(shí)電價(jià)設(shè)計(jì)了仿真算例,驗(yàn)證了所提調(diào)控策略的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM73

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本文編號：2678525