計(jì)及多種影響因子的風(fēng)光火儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究.pdf

1、在國(guó)家發(fā)展可再生能源的號(hào)召和政策激勵(lì)下，風(fēng)電和光伏的開(kāi)發(fā)利用已近巔峰，已成電網(wǎng)重要電源。目前我國(guó)大部分?。▍^(qū)）電源裝機(jī)呈過(guò)剩態(tài)勢(shì)，且風(fēng)電、光電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性等特點(diǎn)，當(dāng)下風(fēng)電、光伏大規(guī)模并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)造成的調(diào)峰問(wèn)題、最大限度消納新能源問(wèn)題，已成為電網(wǎng)亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題；加裝儲(chǔ)能系統(tǒng)是當(dāng)今在理論上平抑風(fēng)光出力波動(dòng)、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(fēng)光火儲(chǔ)優(yōu)化調(diào)度的研究還不夠成熟，存在限風(fēng)、限光現(xiàn)象，電網(wǎng)對(duì)風(fēng)光消納

2、能力很弱，極大的影響了風(fēng)光電規(guī)模發(fā)展，因此合理配置儲(chǔ)能容量、優(yōu)化制定風(fēng)光火儲(chǔ)調(diào)度計(jì)劃尤為重要。本文在目前實(shí)際電網(wǎng)沒(méi)有加裝儲(chǔ)能、風(fēng)光電也未達(dá)到特大規(guī)模情況下，基于大規(guī)模風(fēng)光電并網(wǎng)的發(fā)展需要，采用IEEE9節(jié)點(diǎn)算例，在風(fēng)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(fēng)光電接入IEEE9節(jié)點(diǎn)算例電網(wǎng)的儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法及優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。具體研究?jī)?nèi)容及特色如下：
　?。?）以某風(fēng)光電實(shí)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(fēng)光聯(lián)合發(fā)電接入IEEE9節(jié)點(diǎn)算例電網(wǎng)的總極限穿透功率值為470MW；采用風(fēng)光容量配比逐次相對(duì)變化方法，求解不同配比下的全年及各月的波動(dòng)率和方差，以兩者最優(yōu)尋求得出風(fēng)/光裝機(jī)容量最佳配比為58:42，進(jìn)而依據(jù)上述的總極限穿透功率值獲得風(fēng)光極限功率分配比例為270MW:200MW；
　?。?）考慮到風(fēng)光電規(guī)模較大，兼顧儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性，選取國(guó)網(wǎng)規(guī)定的最大允許風(fēng)光波動(dòng)量范圍為基準(zhǔn)，以平抑

4、風(fēng)光互補(bǔ)出力波動(dòng)、確保風(fēng)光出力不對(duì)電網(wǎng)造成安全穩(wěn)定影響為目標(biāo)，制定了儲(chǔ)能容量配置原則，得到儲(chǔ)能較經(jīng)濟(jì)的容量為112MWh，占風(fēng)光裝機(jī)容量的23.5％；
　?。?）計(jì)及風(fēng)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(jì)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(fēng)光電社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)成本和火電社會(huì)懲罰成本；計(jì)及風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電間歇性及波動(dòng)性增加的火電旋轉(zhuǎn)備用的因子，設(shè)置了風(fēng)光電社會(huì)懲罰成本和火電社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)成本；計(jì)

5、及儲(chǔ)能可平抑風(fēng)光波動(dòng)和減少棄風(fēng)棄光量的因子，設(shè)置了儲(chǔ)能社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)成本；依據(jù)燃煤價(jià)值、電量?jī)r(jià)值、減小棄風(fēng)光概率、抑制波動(dòng)概率，建立了綜合考慮基礎(chǔ)投資成本、運(yùn)營(yíng)成本、社會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)成本、社會(huì)懲罰成本的風(fēng)、光、火、儲(chǔ)各自成本模型；
　　（4）建立了以系統(tǒng)運(yùn)行成本最低為目標(biāo)，以系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、風(fēng)光電極限穿透功率限制、風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)出力波動(dòng)限制、機(jī)組出力限制、機(jī)組爬坡率限制等為約束條件的優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，采用遺傳算法設(shè)置了求解優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題的參數(shù)；<

6、br>　　（5）基于MATLAB開(kāi)發(fā)了集成遺傳算法的調(diào)度可視化軟件，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型求解和調(diào)度過(guò)程、調(diào)度結(jié)果的可視化、實(shí)時(shí)顯示等功能。采用IEEE9節(jié)點(diǎn)算例模擬仿真了風(fēng)光火儲(chǔ)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)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(dòng)率概率分布衡量了優(yōu)化調(diào)度結(jié)果，結(jié)果表明：風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度出力與理論出力完全吻合即棄風(fēng)量為0的概率達(dá)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(dá)80%；儲(chǔ)能系統(tǒng)一天內(nèi)動(dòng)作9次；風(fēng)光儲(chǔ)合成調(diào)