計及多種影響因子的風光火儲系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度研究.pdf

1、在國家發(fā)展可再生能源的號召和政策激勵下，風電和光伏的開發(fā)利用已近巔峰，已成電網(wǎng)重要電源。目前我國大部分省（區(qū)）電源裝機呈過剩態(tài)勢，且風電、光電具有隨機性、波動性和間歇性等特點，當下風電、光伏大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)造成的調(diào)峰問題、最大限度消納新能源問題，已成為電網(wǎng)亟需解決的關(guān)鍵問題；加裝儲能系統(tǒng)是當今在理論上平抑風光出力波動、提高電網(wǎng)新能源消納能力行之有效的方法之一。但目前聯(lián)合風光火儲優(yōu)化調(diào)度的研究還不夠成熟，存在限風、限光現(xiàn)象，電網(wǎng)對風光消納

2、能力很弱，極大的影響了風光電規(guī)模發(fā)展，因此合理配置儲能容量、優(yōu)化制定風光火儲調(diào)度計劃尤為重要。本文在目前實際電網(wǎng)沒有加裝儲能、風光電也未達到特大規(guī)模情況下，基于大規(guī)模風光電并網(wǎng)的發(fā)展需要，采用IEEE9節(jié)點算例，在風光電以極限穿透功率也就是最大規(guī)模并網(wǎng)條件下，采用模擬仿真方法研究大規(guī)模風光電接入IEEE9節(jié)點算例電網(wǎng)的儲能優(yōu)化配置方法及優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度方法。具體研究內(nèi)容及特色如下：
　?。?）以某風光電實際案例全年5min間隔采樣歷史

3、數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于連續(xù)潮流的靜態(tài)電壓分析方法，求解得出風光聯(lián)合發(fā)電接入IEEE9節(jié)點算例電網(wǎng)的總極限穿透功率值為470MW；采用風光容量配比逐次相對變化方法，求解不同配比下的全年及各月的波動率和方差，以兩者最優(yōu)尋求得出風/光裝機容量最佳配比為58:42，進而依據(jù)上述的總極限穿透功率值獲得風光極限功率分配比例為270MW:200MW；
　　（2）考慮到風光電規(guī)模較大，兼顧儲能的經(jīng)濟性，選取國網(wǎng)規(guī)定的最大允許風光波動量范圍為基準，以平抑

4、風光互補出力波動、確保風光出力不對電網(wǎng)造成安全穩(wěn)定影響為目標，制定了儲能容量配置原則，得到儲能較經(jīng)濟的容量為112MWh，占風光裝機容量的23.5％；
　?。?）計及風力發(fā)電和光伏發(fā)電其綠色可再生特性減少資源枯竭和環(huán)境污染的因子，計及火力發(fā)電其燃煤特性增大資源枯竭和環(huán)境污染的因子，設(shè)置了風光電社會獎勵成本和火電社會懲罰成本；計及風力發(fā)電、光伏發(fā)電間歇性及波動性增加的火電旋轉(zhuǎn)備用的因子，設(shè)置了風光電社會懲罰成本和火電社會獎勵成本；計

5、及儲能可平抑風光波動和減少棄風棄光量的因子，設(shè)置了儲能社會獎勵成本；依據(jù)燃煤價值、電量價值、減小棄風光概率、抑制波動概率，建立了綜合考慮基礎(chǔ)投資成本、運營成本、社會獎勵成本、社會懲罰成本的風、光、火、儲各自成本模型；
　?。?）建立了以系統(tǒng)運行成本最低為目標，以系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、風光電極限穿透功率限制、風光儲系統(tǒng)出力波動限制、機組出力限制、機組爬坡率限制等為約束條件的優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度模型，采用遺傳算法設(shè)置了求解優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度問題的參數(shù)；<

6、br>　?。?）基于MATLAB開發(fā)了集成遺傳算法的調(diào)度可視化軟件，實現(xiàn)了經(jīng)濟調(diào)度模型求解和調(diào)度過程、調(diào)度結(jié)果的可視化、實時顯示等功能。采用IEEE9節(jié)點算例模擬仿真了風光火儲優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度方法，以理論出力與調(diào)度出力差值概率分布和調(diào)度出力波動率概率分布衡量了優(yōu)化調(diào)度結(jié)果，結(jié)果表明：風電優(yōu)化調(diào)度出力與理論出力完全吻合即棄風量為0的概率達62%；光電優(yōu)化調(diào)度出力與理論出力完全吻合即棄光量為0的概率達80%；儲能系統(tǒng)一天內(nèi)動作9次；風光儲合成調(diào)