PDF《风柴储生物质独立微电网系统的优化规划设计》

2 ) 循环充电( C C) 控制策略: B E S S作为主电源, 满足净负荷需求;

D E 仅作为特定条件下的容量补 充或事故备用.C C 控制策略包含多种方式, 主要 体现在对 D E的不同启停控制上.C C控制策略中, B E S S长期运 行, 主要承担系统净负荷的跟随, 对BESS的容量和长期运行特性要求较高, 优化 B E S S 运行工况是其关注重点;

D E 运行时间短, 柴油消耗 量较少, 可再生能源渗透率显著高于 L F控制策略. 系统各 D G 中, D E 技术成熟, 功率动态响应特 性较好, 长期以来, 一直是海岛及偏远社区等独立供 电系统中主电源的首选[

2 ] ;

WT G 的单位发电成本 最低, 风电的高渗透率是保障系统经济性的重要条 件;

B P G 的功率动态响应特性较差, 但单位发电成 本较 D E低, 且经济环保, 能创造长期的就业机会, 适合充当系统的辅助电源, 与DE等系统主电源并 列运行, 分担部分基本负荷, 减少柴油消耗;

兆瓦级 的BESS在电力系统中已得到成功试点应用, 可用 于实现间歇性新能源发电的平滑出力、 削峰填谷和 调频等目标[

1 1 ] . 因此, 以DE作为主电源的风柴储生物质混合 供电方式是系统的优选技术方案. 2.

2 I L F控制策略 针对传统 L F 控制策略中可再生能源渗透率低、 柴油消耗量大的缺点, 提出I L F 控制策略.基于BPG出力可控但功率动态响应特性较差的特点, 扬长避短, 使其跟随系统长时间尺度( 分钟级) 下的 净负荷波动, 让DE更主要地承担系统短时间尺度 ( 秒级) 下的净负荷波动, 从而显著提高可再生能源 渗透率, 大大降低柴油消耗量;

B E S S的功能定位为 在系统遭受大扰动时提供紧急调频功能, 配合 D E 支撑系统稳定, 较少参与削峰填谷, 从而可大幅降低 对BESS的容量配置要求, 减少 B E S S的充放电次 数和能量搬运量, 提高使用寿命. I L F控制 策略中, 由于BPG冷启动时间较长(一般为 4~8h) , 且启动后有最小运行时间限 制(大于冷启动时间) , 因此, 在系统净负荷较小时, 不 考虑 B P G 停机, 而是按最小稳定运行功率点运行. D E作为 S AMG 主电源, 采用压频控制, 自动吸收 ―

7 1 ― ・绿色电力自动化・ 周志超, 等 风柴储生物质独立微电网系统的优化规划设计 系统内间歇性可再生能源发电系统所带来的非计划 瞬时功率波动.为了保证系统始终有一定的运行备 用容量, 将通过计划性的能量管理策略, 使主电源尽 量运行在合理的基点运行功率 Pb D 附近.如下一调 度周期内预测的 D E 出力水平超过预设的 Pb D, 为Pb D+Δ P1, 说明系统净负荷较大, 则BP出力增加 Δ P2, 使其 进一步分担DE出力, 直至DE回复到Pb D附近, 但若 B P G 已达到其额定出力, 则BESS优 先放电, 再视需求启动新的 D E;

如下一调度周期内 预测 的DE出力水平低于预设的Pb D, 为Pb D - Δ P1, 说明系统净负荷较小, 则BPG出力减小 Δ P2, 以保证 WT G 出力的充分利用, 但若 B P G 已达到其 最小出力限制, 则BESS优先充电, 再切除部分 D E, 直至限 WT G 出力;

若下一调度周期内预测的 D E 出力水平在预设的Pb D附近, 则维持现有运行状况, 不做调整.

3 基于I L F控制策略的优化设计模型 3.

1 目标函数 系统设计目标是在满足指定供电可靠性指标前 提下, 实现系统全寿命周期内的 N P C和污染物排放 的综合优化.目标函数可表示为: m i nfi( X) i=1,