儲(chǔ)能的大規(guī)模配置是應(yīng)對(duì)高比例可再生能源并網(wǎng)后電力系統(tǒng)靈活性供需失衡、電力實(shí)時(shí)平衡困難的重要措施。然而,儲(chǔ)能配置的容量及其布局會(huì)對(duì)電源與電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生一定影響。因此,對(duì)電源、儲(chǔ)能、電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃成為電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)的重要問題。提出了考慮靈活性供需平衡的源–儲(chǔ)–網(wǎng)一體化規(guī)劃方法。首先基于典型場(chǎng)景的時(shí)序模擬分析了風(fēng)電滲透率升高對(duì)靈活性供需特性的影響,并探究了電源規(guī)劃中儲(chǔ)能配置與火電裝機(jī)容量之間相互作用關(guān)系;其次,從儲(chǔ)能不同布局對(duì)規(guī)劃邊界的改變,揭示了儲(chǔ)能布局對(duì)輸電網(wǎng)規(guī)劃的影響機(jī)理;在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了考慮靈活性供需平衡的源–網(wǎng)一體化規(guī)劃模型,并采用時(shí)序模擬與基于PSO的儲(chǔ)能布局與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃方法對(duì)所建模型求解。最后通過Garver-6節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)與Garver-18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的算例分析,驗(yàn)證了所提出方法的有效性和可行性。 

【文章來源】：電網(wǎng)技術(shù). 2020,44(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同日內(nèi)風(fēng)電電量占比的典型場(chǎng)景Fig.2Typicalscenariosofdifferentwindpowerdailyproportions負(fù)荷凈負(fù)荷負(fù)荷max開機(jī)凈負(fù)荷max開機(jī)(c)

依賴。以高風(fēng)電電量占比調(diào)度日(圖1(d))為例，分析火電機(jī)組開機(jī)容量與儲(chǔ)能配置之間的相互作用關(guān)系。凈負(fù)荷峰谷差較大，若采用凈負(fù)荷最大值制定火電機(jī)組開機(jī)容量，則出現(xiàn)調(diào)峰深度不足，況且低于火電機(jī)組出力下限的凈負(fù)荷電量遠(yuǎn)大于高于火電機(jī)組出力下限的凈負(fù)荷電量，即儲(chǔ)能充電空間遠(yuǎn)大于放電空間，此開機(jī)方式下儲(chǔ)能工作空間不足。若低于凈負(fù)荷最大值制定火電機(jī)組開機(jī)容量，則低于火電出力下限的凈負(fù)荷電量EB減小，同時(shí)產(chǎn)生了高于火電機(jī)組出力上限的凈負(fù)荷電量EA，且隨開機(jī)容量減小而增大，如圖3所示。因此，可以降低常規(guī)機(jī)組開機(jī)容量來增加儲(chǔ)能的工作空間充足，從而能夠通過配置儲(chǔ)能提升系統(tǒng)靈活性供給。在給定火電機(jī)組開機(jī)容量的條件下，以不允許切負(fù)荷為前提，儲(chǔ)能系統(tǒng)配置容量、功率范圍為AessAB1ess2EEmax(E,E)PPP(1)然而，在保證電量供給充足的情況下，火電機(jī)組的裝機(jī)容量變化范圍為：上限以凈負(fù)荷最大值為基準(zhǔn)，下限以滿足電量需求為基準(zhǔn)，即24NLthNLmax0P(t)dt/24CP(2)式中PNL(t)為t時(shí)刻凈負(fù)荷功率。同理，式(1)(2)在全年365日?qǐng)鼍盎虮姸嗟湫蛨?chǎng)景中同樣適用。在確定火電機(jī)組裝機(jī)容量范圍時(shí)要兼顧所有場(chǎng)景，因此火電機(jī)組裝機(jī)容量的上、下限均選取為所有場(chǎng)景中的最大值；儲(chǔ)能功率/容量的上下限選取與此相同。功率/MW圖3高風(fēng)電電量占比的調(diào)度日火電與儲(chǔ)能作用關(guān)系Fig.3Relationshipbetweenthermalpowerandenergystorageinhighdailywindpowerproportion2儲(chǔ)能布局對(duì)輸電網(wǎng)規(guī)劃的影響電源側(cè)為應(yīng)對(duì)高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)帶來靈活性不足問題，規(guī)劃時(shí)配置了大量的儲(chǔ)能裝置。然而，儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的安裝位置(布?

第44卷第9期電網(wǎng)技術(shù)3243表2算例計(jì)算參數(shù)Tab.2Parametersofstudycasesystem參數(shù)取值火電機(jī)組建設(shè)成本/(萬元/MW)500火電機(jī)組單機(jī)容量/MW30火電機(jī)組發(fā)電燃煤成本/(萬元/(MWh))0.023棄風(fēng)電量損失/(萬元/(MWh))0.083儲(chǔ)能單位容量成本/(萬元/MW)150儲(chǔ)能使用壽命/年10變流器單位功率造價(jià)/(萬元/MW)50儲(chǔ)能單位容量運(yùn)維成本/(萬元/(MWh年))24線路單價(jià)/(萬元/(MW·km))1規(guī)劃期/年204.1算例系統(tǒng)(I)-Garver6依據(jù)原始Garver-6節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷大小匹配東北某區(qū)域電網(wǎng)的全年實(shí)測(cè)負(fù)荷、風(fēng)電數(shù)據(jù)，通過聚類等相關(guān)操作得到各典型場(chǎng)景下總負(fù)荷、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷以及概率。場(chǎng)景生成方法與各場(chǎng)景波形與概率詳見附錄A。系統(tǒng)總負(fù)荷最大值為689MW，風(fēng)電裝機(jī)容量為1100MW，接入6節(jié)點(diǎn)，風(fēng)電滲透率達(dá)32.5%。1）規(guī)劃結(jié)果。采用本文提出的考慮靈活性供需平衡的源–儲(chǔ)–網(wǎng)一體化規(guī)劃方法對(duì)改進(jìn)的Garver6進(jìn)行求解，規(guī)劃模型計(jì)算時(shí)長(zhǎng)約為5400s。最終規(guī)劃方案為：火電機(jī)組規(guī)劃裝機(jī)容量為540MW，其中1節(jié)點(diǎn)裝機(jī)210MW、3節(jié)點(diǎn)330MW；儲(chǔ)能容量配置為137MWh，變流器功率為105MW；輸電線路擴(kuò)建13條，儲(chǔ)能分布比例為11%、8%、12%、4%、9%、56%。具體規(guī)劃方案如表3所示。表3本文方法規(guī)劃結(jié)果(Garver6)Tab.3PlanningresultsfortheproposedmethodwiththesimulationcaseofGarver6電源側(cè)火電機(jī)組裝機(jī)/MW儲(chǔ)能容量/(MWh)變流器功率/MW棄風(fēng)電量/(MWh年)燃煤電量/(MWh年)成本/億元1節(jié)點(diǎn)3節(jié)點(diǎn)1371052.91×1052.95×106227210330電網(wǎng)側(cè)擴(kuò)建線路成本/11%8%12%4%9%56%億元15(2)?

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：2970363