需求侧储能提高电网静态安全性的优化配置研究

摘要

随着国民经济的发展,电力系统发电规模迅速增长,电网结构越来越复杂。电力网络的发展、用电规模的扩、风电等可再生能源大规模的接入,给电网的安全经济运行带来极大的挑战,因此,在传统电网的发—输—配—用各环节中引入储能技术,实现平滑负荷波动、削峰填谷、提高电能质量和改善电网安全稳定性的作用,储能技术在未来电网中应用是必然的发展趋势,由于现阶段储能成本较高,储能在电力系统中优化配置研究具有极大的理论意义和现实意义。
　　本文首先给出了各类储能方式的运行特性、经济特性及其在电力系统中的研究现状,从电力需求侧储能改善电网的静态安全性角度切入,给出了电网静态安全性的评价指标体系,并提出了一种新的衡量电网负载率均衡度的指标——负载率基尼系数和负载率标准差,建立了基于电网均衡性指标的静态安全评价模型,通过算例分析,验证了所提出指标正确有效性,分析了电力需求侧储能对电网负载率均衡性、越限严重度、最小经济切负荷损失的影响。
　　为了确保最大化地利用储能容量,达到改善电网潮流分布及其静态安全性的作用,文中引入潮流跟踪模型,给出一种基于潮流跟踪的储能配置节点选择方法,通过文中的储能节点配置方案,从技术角度分析,通过需求侧储能提高电网均衡度的特性分析,给出基于负载率均衡度指标最优下的储能容量;从经济角度分析,通过储能接入对电网最小切负荷损失的影响,以切负荷损失指标评价电网静态安全性,建立了包含储能运行成本的最小经济切负荷损失模型,并通过算例仿真,给出最优的储能容量方案,实现电力需求侧储能提高电网静态安全性的目的。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 储能方式及应用研究

1.3 储能系统优化的国内外研究现状

1.4 本文主要内容及章节安排

2 基于电网负载率均衡度的静态安全性评价

2.1 常用电网静态安全性评价指标

2.2 电网负载率均衡度指标

2.3 基于电网负载率均衡度的静态安全性分析

2.4 小结

3 需求侧储能改善电网负载率均衡度的特性分析

3.1 含储能元件的电力系统潮流计算

3.2 储能配置节点选择

3.3 需求侧储能对电网负载率均衡度的影响

3.4小结

4 基于最小切负荷损失的储能容量需求优化

4.1 含储能的最小切负荷损失优化模型

4.2 最小经济切负荷损失计算流程

4.3 算例分析

4.4 小结

5 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间参加科研情况