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微电网作为解决分布式发电并网的有效途径,将在未来电力行业发展中占据重要地位。交直流混合微电网是一个低损耗的自治系统。在交直流混合微电网中配置合理的储能系统,不仅可以提高可再生能源的消纳能力和利用效率,而且还可以使得交直流混合微电网安全、可靠、经济运行。
针对交直流混合微电网并网联络线功率的波动性带来的新能源消纳瓶颈问题和交、直流子网之间交互功率的优化问题,提出了一种基于集合经验模态分解的交直流混合微电网中的混合储能系统容量优化配置方法。主要研究内容如下:
首先,结合交流微电网、直流微电网、交直流混合微电网的结构特点,对风力发电机、光伏电池、锂电池以及超级电容器的工作原理和运行特性做了详细的介绍,并建立了负荷模型。
其次,以某交直流混合微电网为例,推导了混合储能系统总功率的计算公式,得到需要混合储能系统平抑的功率;通过集合经验模态分解对混合储能系统总功率进行分解,再进行重构。
再次,综合考虑混合储能系统初始投资成本、运行维护成本、储能寿命和交直流子网间换流器损耗,结合交直流混合微电网及混合储能系统的运行特性,建立了交直流混合微电网中的混合储能系统容量优化配置模型,采用自适应粒子群算法对模型进行求解;与采用经验模态分解的配置结果进行对比,验证了所提集合经验模态分解方法的有效性和经济性;以全年运行数据为基础,求得此交直流混合微电网混合储能系统配置结果,并选取4个季节典型日进行运行,验证了配置结果的可靠性。
最后,重点阐述了电力需求响应的机制及其分类,介绍了用户侧参与需求响应的主要方式,以负荷需求曲线在时序上与分布式电源出力曲线更贴近为目标,建立了考虑需求侧响应的负荷转移模型;将考虑需求侧响应前后锂电池和超级电容器实际充放电功率及配置结果进行对比,证明了考虑需求侧响应能够降低系统成本。
针对交直流混合微电网并网联络线功率的波动性带来的新能源消纳瓶颈问题和交、直流子网之间交互功率的优化问题,提出了一种基于集合经验模态分解的交直流混合微电网中的混合储能系统容量优化配置方法。主要研究内容如下:
首先,结合交流微电网、直流微电网、交直流混合微电网的结构特点,对风力发电机、光伏电池、锂电池以及超级电容器的工作原理和运行特性做了详细的介绍,并建立了负荷模型。
其次,以某交直流混合微电网为例,推导了混合储能系统总功率的计算公式,得到需要混合储能系统平抑的功率;通过集合经验模态分解对混合储能系统总功率进行分解,再进行重构。
再次,综合考虑混合储能系统初始投资成本、运行维护成本、储能寿命和交直流子网间换流器损耗,结合交直流混合微电网及混合储能系统的运行特性,建立了交直流混合微电网中的混合储能系统容量优化配置模型,采用自适应粒子群算法对模型进行求解;与采用经验模态分解的配置结果进行对比,验证了所提集合经验模态分解方法的有效性和经济性;以全年运行数据为基础,求得此交直流混合微电网混合储能系统配置结果,并选取4个季节典型日进行运行,验证了配置结果的可靠性。
最后,重点阐述了电力需求响应的机制及其分类,介绍了用户侧参与需求响应的主要方式,以负荷需求曲线在时序上与分布式电源出力曲线更贴近为目标,建立了考虑需求侧响应的负荷转移模型;将考虑需求侧响应前后锂电池和超级电容器实际充放电功率及配置结果进行对比,证明了考虑需求侧响应能够降低系统成本。