计及广义需求侧资源的配电网储能配置方法研究

摘要

随着可再生能源技术的迅速发展和国家相关政策的大力扶持，分布式电源(distributiond generation，DG)接入配电网的规模正在逐步扩大。大量DG并网后，其间歇性将给电网带来诸多种负面影响。储能和负荷需求侧响应等广义需求侧资源作为配电网可利用的重要资源，可通过其对于电网侧与需求侧互动关系的调整作用，优化配电网性能，提高配电网规划投资效益以及现有设备的利用水平。本研究在电力行业逐步进行结构转型和产业升级的大环境下，在电网规划阶段深入挖掘广义需求侧资源对于提高配电网投资与运行效益的作用效果，研究计及广义需求侧资源的配电网储能配置方法。主要研究工作如下:
　　(1)调研了国内外学者针对于广义需求侧运行模型的研究成果，并在此基础上开展研究。在配电网正常状态下，考虑用户保障温度舒适度以及提升用电经济性的双重需求，建立了价格型空调快速响应模型，充分挖掘了用户负荷的响应潜力。综合考虑储能优化负荷曲线峰谷特性以及低储高发获利的作用效果，提出了储能的充放电策略，扩大了储能的利用深度。在配电网故障状态下，考虑馈线组内部负荷转供对于正常状态下线路负载率的限制作用，提出了广义需求侧资源的共享机制，减少了配电网的冗余配置。
　　(2)基于以上运行策略，深入挖掘了配电网配置广义需求侧资源所带来的多种直接与潜在经济效益，提出了共享机制下配电网综合效益计算模型。以配电网综合效益最大化为目标，建立了配电网需求侧电价、储能运行策略和容量配置的协同优化模型。将“禁忌”思想引入粒子群算法中形成禁忌-粒子群算法，作为本研究所建立模型的求解算法。
　　(3)以改进IEEE-33节点配电系统所组成的馈线组为例进行仿真计算。仿真结果验证了本研究所提模型的有效性，并探讨了参与需求侧响应对用户的影响、用户负荷需求侧响应参与程度对储能配置的影响以及共享机制对于提升配电网线路利用率的贡献，为主动配电网广义需求侧资源的优化配置提供了参考。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景及意义

1．2 储能技术发展现状

1．2．1 储能技术简介

1．2．2 储能政策

1．2．3 电池储能系统优化配置研究现状

1．3 需求侧响应技术发展现状

1．3．1 需求侧响应技术简介

1．3．2 需求侧响应发展推广现状

1．3．3 需求侧响应策略的研究现状

1．4 主要研究内容

2．1 引言

2．2 正常状态下价格型空调响应模型

2．2．1 空调负荷需求侧响应实现模式

2．2．2 空调负荷需求侧响应模型

2．3 正常状态下储能的运行策略

2．4 故障状态下广义需求侧资源共享机制

2．5 本草小结

第3章 共享机制下配电网需求侧电价、储能运行策略及容量的协调优化

3．1 引言

3．2 配电网需求侧电价、储能运行策略及容量的协调优化模型

3．2．1 目标函数

3．2．2 约束条件

3．3 共享机制下配电网效益分析

3．3．1 直接效益

3．3．2 延缓电网升级改造效益

3．3．3 减少停电损失获利

3．3．4 环境效益

3．3．5 储能配置成本

3．3．6 需求侧响应经济补偿成本

3．4 模型求解算法

3．5 本章小结

4．1 算例参数

4．2 需求侧响应对用户的影响分析

4．3 需求侧资源配置对储能配置的影响

4．4 共享机制下广义需求侧资源对线路利用率的影响

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢