基于功率頻率分解的孤立微電網(wǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置.pdf

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染加劇，風(fēng)能等清潔型新能源受到高度重視。但是，由于間歇性和波動(dòng)性，風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。風(fēng)電以微電網(wǎng)形式接入大電網(wǎng)后能降低其對(duì)電網(wǎng)的沖擊，在微電網(wǎng)中接入儲(chǔ)能系統(tǒng)可以有效的改善風(fēng)電功率波動(dòng)造成的影響。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以平抑有功功率波動(dòng)，在微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用，合理的配置儲(chǔ)能對(duì)提高微電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。本文圍繞孤立微電網(wǎng)功率平衡分析、儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)微電網(wǎng)可靠性的影響和儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置開(kāi)

2、展了如下工作：
　　為刻畫(huà)微電網(wǎng)（風(fēng)機(jī)-微燃機(jī)-儲(chǔ)能）風(fēng)電場(chǎng)輸出功率和負(fù)荷波動(dòng)性，給出了微電網(wǎng)等值缺額功率的定義，即負(fù)荷與風(fēng)電功率波動(dòng)差值；根據(jù)缺額功率的波動(dòng)性，建立微電網(wǎng)缺額功率分解的傅里葉變換模型，即將缺額功率分解為低頻分量和高頻分量，定義缺額功率高頻分量為微電網(wǎng)不平衡功率。同時(shí)，提出采用微燃機(jī)平衡缺額功率低頻分量，采用儲(chǔ)能平衡高頻分量的微燃機(jī)-儲(chǔ)能聯(lián)合運(yùn)行策略。對(duì)某海島微電網(wǎng)進(jìn)行了算例分析，結(jié)果表明：在滿足負(fù)荷需求和不增加微

3、燃機(jī)燃料消耗的前提下，本文提出的運(yùn)行策略能有效的降低儲(chǔ)能系統(tǒng)配置容量的要求。
　　基于微燃機(jī)-儲(chǔ)能聯(lián)合運(yùn)行策略建立了儲(chǔ)能系統(tǒng)六狀態(tài)可靠性模型，基于該模型給出儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率調(diào)整策略；計(jì)及微電網(wǎng)充裕度指標(biāo)和微電網(wǎng)風(fēng)電吸納水平指標(biāo)，建立微電網(wǎng)可靠性評(píng)估模型。采用時(shí)序蒙特卡羅法模擬系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)及各元件可靠性模型，同時(shí)考慮到微燃機(jī)運(yùn)行備用，對(duì)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明：微燃機(jī)-儲(chǔ)能聯(lián)合運(yùn)行策略相比其他運(yùn)行策略，在降低微燃機(jī)燃料

4、消耗的同時(shí)能有效的提高微電網(wǎng)可靠性；合理的配置儲(chǔ)能可以在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)能降低投資成本。
　　不平衡功率經(jīng)頻率分?jǐn)嗪笏梅至糠謩e由兩種儲(chǔ)能補(bǔ)償，而分?jǐn)帱c(diǎn)選擇不同，儲(chǔ)能配置結(jié)果將會(huì)不同，基于儲(chǔ)能功率循環(huán)特性，提出不平衡功率頻域最優(yōu)分?jǐn)帱c(diǎn)的選定原則，并以分?jǐn)帱c(diǎn)為決策變量，建立微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型。根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電時(shí)間跨度的不同，基于傅里葉變換將不平衡功率分解成日分量和小時(shí)分量，分別使用壓縮空氣儲(chǔ)能和鈉硫電池平衡該分量，計(jì)及