PDF《含高渗透率可再生能源的配电网广义储能优化配置》

1 1] .为了适应未来智能电网这一发展趋势, 便于对可交易能源架构下的可控负荷机运行策略进 行优化, 本文将上述各类可控负荷组成的新型储能 系统归为虚拟储能系统[

1 2] , 而由蓄电池储能电站组 成的传统储能系统称为固定储能系统.进一步, 本 文定义固定储能系统与虚拟储能系统组成广义储能 系统.初步研究表明, 包含大量电动汽车在内的居 民可控负荷参与电网的能量调度, 可以显著提高电 网的经济性, 提高可再生能源消纳[

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1 4] . 除了技术条件外, 储能系统的商业应用离不开 成熟的电力市场制度, 未来中国可能在电力市场改 革中采用电力现货交易规则: 电力供应商通过远期 交易和期货交易与传统发电商签订合同确定合约电

7 7 第4 3卷第8期2019年4月2 5日Vol.43N o . 8A p r .

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2 量, 实际负荷需求与合约电量存在偏差, 需要现货市 场和平衡市场来平衡[

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1 6 ] .不平衡电量以阶梯电价 形式报价, 偏离计划出力越多, 报价越高[

1 7] . 综上所述, 本文针对含高渗透率可再生能源的 配电网储能优化配置问题, 结合电力现货市场的交 易规则, 提出了广义储能配置的二层优化模型, 通过 引入虚拟储能来降低固定储能配置成本, 并以IEEE3

3 节点配电网为例, 验证了所述方法的有效性.

1 广义储能模型 本文考 虑的广义储能系统包括: 可转移负荷(transferableload,TL) 、 可中断负荷( i n t e r r u p t i b l e l o a d , I L) 、 电动汽车及固定储能. 1.

1 可转移负荷 可转移负荷完成工作所消耗的总电量一定, 但 在一定的时间区段内可以转移, 例如洗衣机、 电饭煲 等, 当负荷前移时等效于储能先充后放, 反之等效于 储能先放后充.可转移负荷用电设备的集合用 AT L 表示, 其特征描述如式( 1) 所示, 聚合模型如式( 2) 所示. P t a =Pa, e t∈ [ t s a , t e a ] P t a =0 t? [ t s a , t e a ] t s a , t e a ∈ [ t - a , t + a ] t e a - t s a =Ta ? ? ? ?? ? ?? ? (

1 ) 式中: a∈AT L;

P t a 和Pa, e 分别为设备a 在t 时刻的 功率和正常使用时的平均功率;

t s a 和t e a 分别为设备 a 开始和停止运行的时刻;

[ t - a , t + a ] 构成负荷可转移 的时间区间;

Ta 为设备a 完成工作任务 所需要的 时长. P t T L, c m a x = ∑ a∈AT L Pa, e t∈ [ t - a , t s a )∪ ( t e a , t + a ] P t T L, d m a x = ∑ a∈AT L Pa, e t∈ [ t s a , t e a ] ? ? ? ? ? ? ? (

2 ) 式中: P t T L, c m a x 和P t T L, d m a x 分别为所有可转移负荷在 t时刻等效的虚拟储能最大充电功率和放电功率. 1.

2 可中断负荷 可中断负荷可以随时关断, 但断电时长受到用 户舒适度的约束.本文只考虑空调和电热水器这两 种温控负荷, 此类负荷可以通过调节温度设定值或 者直接改 变其运行时间的占空比来调整功率[

1 8] . 温控负荷削减功率时视为虚拟储能放电, 提前调高 输出功 率储存部分冷量(热量) , 视为虚拟储能充电[

1 9 ] .可中断负荷用电设备的集合用 AI L 表示, 其 特征描述如式(

3 ) 所示, 聚合模型如式(

4 ) 所示. Pa, e ≤P t a ........