儲能的大規(guī)模配置是應對高比例可再生能源并網后電力系統(tǒng)靈活性供需失衡、電力實時平衡困難的重要措施。然而,儲能配置的容量及其布局會對電源與電網規(guī)劃產生一定影響。因此,對電源、儲能、電網的統(tǒng)籌規(guī)劃成為電力系統(tǒng)規(guī)劃技術的重要問題。提出了考慮靈活性供需平衡的源–儲–網一體化規(guī)劃方法。首先基于典型場景的時序模擬分析了風電滲透率升高對靈活性供需特性的影響,并探究了電源規(guī)劃中儲能配置與火電裝機容量之間相互作用關系;其次,從儲能不同布局對規(guī)劃邊界的改變,揭示了儲能布局對輸電網規(guī)劃的影響機理;在此基礎上,構建了考慮靈活性供需平衡的源–網一體化規(guī)劃模型,并采用時序模擬與基于PSO的儲能布局與輸電網協(xié)調規(guī)劃方法對所建模型求解。最后通過Garver-6節(jié)點系統(tǒng)與Garver-18節(jié)點系統(tǒng)的算例分析,驗證了所提出方法的有效性和可行性。 

【文章來源】：電網技術. 2020,44(09)北大核心

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【部分圖文】：

不同日內風電電量占比的典型場景Fig.2Typicalscenariosofdifferentwindpowerdailyproportions負荷凈負荷負荷max開機凈負荷max開機(c)

依賴。以高風電電量占比調度日(圖1(d))為例，分析火電機組開機容量與儲能配置之間的相互作用關系。凈負荷峰谷差較大，若采用凈負荷最大值制定火電機組開機容量，則出現調峰深度不足，況且低于火電機組出力下限的凈負荷電量遠大于高于火電機組出力下限的凈負荷電量，即儲能充電空間遠大于放電空間，此開機方式下儲能工作空間不足。若低于凈負荷最大值制定火電機組開機容量，則低于火電出力下限的凈負荷電量EB減小，同時產生了高于火電機組出力上限的凈負荷電量EA，且隨開機容量減小而增大，如圖3所示。因此，可以降低常規(guī)機組開機容量來增加儲能的工作空間充足，從而能夠通過配置儲能提升系統(tǒng)靈活性供給。在給定火電機組開機容量的條件下，以不允許切負荷為前提，儲能系統(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，火電機組的裝機容量變化范圍為：上限以凈負荷最大值為基準，下限以滿足電量需求為基準，即24NLthNLmax0P(t)dt/24CP(2)式中PNL(t)為t時刻凈負荷功率。同理，式(1)(2)在全年365日場景或眾多典型場景中同樣適用。在確定火電機組裝機容量范圍時要兼顧所有場景，因此火電機組裝機容量的上、下限均選取為所有場景中的最大值；儲能功率/容量的上下限選取與此相同。功率/MW圖3高風電電量占比的調度日火電與儲能作用關系Fig.3Relationshipbetweenthermalpowerandenergystorageinhighdailywindpowerproportion2儲能布局對輸電網規(guī)劃的影響電源側為應對高滲透率風電并網帶來靈活性不足問題，規(guī)劃時配置了大量的儲能裝置。然而，儲能在電網中的安裝位置(布?

第44卷第9期電網技術3243表2算例計算參數Tab.2Parametersofstudycasesystem參數取值火電機組建設成本/(萬元/MW)500火電機組單機容量/MW30火電機組發(fā)電燃煤成本/(萬元/(MWh))0.023棄風電量損失/(萬元/(MWh))0.083儲能單位容量成本/(萬元/MW)150儲能使用壽命/年10變流器單位功率造價/(萬元/MW)50儲能單位容量運維成本/(萬元/(MWh年))24線路單價/(萬元/(MW·km))1規(guī)劃期/年204.1算例系統(tǒng)(I)-Garver6依據原始Garver-6節(jié)點系統(tǒng)中各節(jié)點負荷大小匹配東北某區(qū)域電網的全年實測負荷、風電數據，通過聚類等相關操作得到各典型場景下總負荷、節(jié)點負荷以及概率。場景生成方法與各場景波形與概率詳見附錄A。系統(tǒng)總負荷最大值為689MW，風電裝機容量為1100MW，接入6節(jié)點，風電滲透率達32.5%。1）規(guī)劃結果。采用本文提出的考慮靈活性供需平衡的源–儲–網一體化規(guī)劃方法對改進的Garver6進行求解，規(guī)劃模型計算時長約為5400s。最終規(guī)劃方案為：火電機組規(guī)劃裝機容量為540MW，其中1節(jié)點裝機210MW、3節(jié)點330MW；儲能容量配置為137MWh，變流器功率為105MW；輸電線路擴建13條，儲能分布比例為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)劃結果(Garver6)Tab.3PlanningresultsfortheproposedmethodwiththesimulationcaseofGarver6電源側火電機組裝機/MW儲能容量/(MWh)變流器功率/MW棄風電量/(MWh年)燃煤電量/(MWh年)成本/億元1節(jié)點3節(jié)點1371052.91×1052.95×106227210330電網側擴建線路成本/11%8%12%4%9%56%億元15(2)?

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2970363