基于脆弱性理论的主动配电网储能规划方法研究

摘要

主动配电网是智能配电网技术发展的高级阶段，分布式储能是主动配电网的重要组成部分，分布式储能的应用对主动配电网的规划、运行、网络拓扑、故障处理和保护、可再生能源电源的协调优化等方面带来不容忽视的影响，针对这一现状，本文提出了一种适应于主动配电网的脆弱性评价指标体系，并以此为基础对研究了储能在主动配电网中的优化规划方法，本文主要内容如下:
　　首先，研究了目前储能技术的发展及数学模型。本文在对不同储能技术运行特性进行梳理总结的基础上明确了储能对于主动配电网的关键作用，重点从控制策略与规划配置两个方面对储能在配电网中的研究现状进行了评述并指出了后续研究应进一步关注的问题;本文还探讨了储能的数学模型和经济性分析模型，并重点分析了将脆弱性评价方法应用于储能规划的可行性。
　　其次，提出了一种适合于主动配电网的脆弱性评价体系。该指标体系以复杂网络理论为基础，考虑主动配电网中高渗透率的分布式电源接入和网络主动管理，以改进全局效能及相关参数为指标评价主动配电网结构脆弱性。算例分析证明了将该脆弱性评价体系在配电系统应用的可行性与有效性。
　　最后，提出了考虑主动配电网元件级运行特性的综合脆弱性评价指标，并在此基础上提出基于脆弱性理论的主动配电网储能规划方法。本文从配电网运营商的角度出发，以经济性最优为目标进行了储能的规划研究，以系统脆弱性改变量为约束，并综合考虑了分布式电源运行费用及出力波动、储能荷电状态、系统峰谷差等方面的约束。算例结果表明，本文的方法可以在规划阶段较好的考虑储能对改善配电网运行性能的作用，相对于传统的储能容量配置方法更具有现实意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 国内外研究发展现状

1．2．1 主动配电网的提出与发展

1．2．2 电力储能技术的应用与发展现状

1．2．3 脆弱性评价

1．3 脆弱性评价在配电网中的应用

1．4 本文的主要研究内容

第2章 主动配电网中储能技术的应用及建模

2．1 主动配电网中储能技术的应用

2．1．1 储能在主动配电网中的基本形态及作用

2．1．2 主动配电网中储能的综合控制策略

2．1．3 主动配电网中储能的综合配置

2．2 储能的建模

2．2．1 荷电状态模型

2．2．2 储能经济性模型

2．3 将脆弱性评价应用于储能规划的可行性分析

2．4 本章小结

第3章 基于复杂网络理论的主动配电网脆弱性评价

3．1 基于复杂网络理论的电网脆弱性分析

3．1．1 复杂网络理论

3．1．2 复杂网络理论的数学模型

3．1．3 基于全局效能的脆弱性分析

3．2 适合主动配电网的脆弱性指标

3．2．1 全局效能参数

3．2．2 全局效能变化量

3．3 主动配电网脆弱性评价流程

3．4 算例分析

3．5 本章小结

第4章 基于脆弱性理论的主动配电网储能规划方法

4．1 改进的主动配电网脆弱性评价指标体系

4．1．1 全局因子

4．1．2 局部因子

4．1．3 综合脆弱性指标体系

4．2 脆弱性理论在储能选址中的应用

4．3 基于脆弱性理论的储能规划建模

4．3．1 目标函数

4．3．2 约束条件

4．4 本章小结

第5章 算例与分析

5．1 算例原始数据

5．2 求解算法

5．3 算例结果分析

5．4 本章小结

第6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它成果

致谢