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山东大学教授李教授为我们分享智能微电网的运行优化。
【山东大学教授 李歧强】:各位领导,各位专家晚上好,非常高兴参加智能微电网和智慧能源发展论坛,分享关于智能微电网研究成果。
我汇报的内容关于智能微电网运行优化,所谓优化实际上概括以最小的代价换取最大的收益。今天我给各位领导和专家汇报与智能微电网的情况;
我们做什么?关于智能微电网我们做什么?做这个事情对智能微电网的发展和运用到底有什么样的作用。我们做的效果有还是没有。通过这个PPT与各位专家说明几个问题。
优化微电网运行的必要性,第一大规模可再生能源发电的突出问题,并网和消纳困难,弃风弃光严重,市场机制和管理体系僵化。这个是存在主要的问题。如果说我要发展微电网,就地消纳,损耗小,配电灵活,多能源互补性强,可推广需求侧管理等互动用能理念,给用户带来更好的收益。
如何提高运行的优化,建立微电网能量管理系统,包括对微电源,储能系统,负荷,以及控制装置进行适当的配置和优化。这个说明外部电网和智能微电网之间的一些关系,通过能量调度优化对负荷,可再生能源,储能进行检测和管理,实现智能微电网运行优化,我们可以对能量因为管理,从而达到运行的效果。主要为用户减少运行成本,增加效益。户用智能微电网系统的结构及特点,这个实验室建设了10MW光伏28.8KW.H储能的微电网系统。在未来5到10年居民用电80%将会自己自主,这种自己自主主要是来自光伏储能微电网的运用。如果光伏和储能瓶颈出现了,这个10年的期限很快就可以突破。
在光伏储能微电网结构,包括光伏阵列,并网逆变器,用电负载,蓄电池组,双向逆变器等等,这个就是我们研究的背景。这个系统有什么特点?就是能量管理和协调控制是我们需要做的。还有交直流双向能量流动,我们既可以并网,也可以独立运行,实现数据通讯一些监控。我们看一下影响光伏储能系统经济运行因素有哪些。
一个是光伏发电系统随机性大,不受人工调度,第二分时电价政策使微电网根据电价变化调整用电策略,第三负荷的接入和切除具有随机性,不能正确预测这个我们展示了光伏发电不稳定性,这个是分析变化的曲线,不但受光照影响,而且会受温度的影响。现在有的企业做了专利,利用光热,水冷,而且对电池板进行冷却,冷却完了以后,热水同时进行热发电,就是综合利用,目的也是提高效率。一个是进行最大功率跟踪,第二个优先使用光伏为负载供电,第三剩余电量用蓄电池储存,可以进一步提高经济效益。
分时定价策略,为了鼓励节约用电,把一天24小时分成几个不同的段,不同段有不同的电价。在晚上或者是中午比较热的时候,用电比较大的时候,电就比较够。如果光伏发电用不了,可以卖到网上,提高收益。在低谷期,我们可以蓄电池充电,高峰期卖出去,利用差价给用户提高收益。这一块比较低,这一块就比较高了。符合的用电量比较大。这条曲线就变得比较曲线了。通过调度可控单元,蓄电池来实现填补。蓄电池的寿命,使用期限一个是充放电次数,重放深度,充放电的功率,因为现在来讲,这个蓄电池价格还是比较高的。如何控制和优化这些参数,这个是做的主要工作。
为了实现微电网经济优化,我们建了一些数学模型,包括蓄电池折旧成本,电网购电成本,淡忘售电车收益,设备运行维护成本。同用户收益来讲,没有这些目标约束的话,收益是无穷大,但是任何目标有限制的及这个限制考虑四个问题,一个是功率平衡的问题等等,这个符合用电安全相关的。这个具体研究方案所做的一些工作,就不再用了。
我们采用了将光伏出力与用电负荷视做区间数,不需要其准确的概率分布,可实施性强。这个是我们建立了一些模型。
这个就是我们针对两种不同的情况,蓄电池更换价格,现在比较好一点,就是2.4万,另外一种是一万多一点,这个给了不同的曲线。这幅图谷期电价时期利用电网为蓄电池充电,红线是电价,在谷期电价时期利用电网为蓄电池充电,由于蓄电池折旧成本较高,蓄电池并未充满,因为充满会对寿命造成很大的影响。到这个就是利用一个模型所获得的一些结果,这个利用不确定模型获得的结果,考虑中午用电不确定性,我在这里做了一些示范调整。更多是用不确定性的变化。以每度电大概花费到底要多少钱所得的结果,所以它的优化是零,实际的调度和实际的情况没有差别的。我们考虑施继兴,考虑不确定性的情况,他们一定的差别。但是它更加适合于现实的情况,因为现实不管是符合用电还好,还是光伏发电也好,都是变化的。我们给它一个范围,你只要在范围变化,这个情况都是适用的。
刚才给各位领导专家汇报就是运行优化,在微电网给汁方面,可以依据其音型优化结果,调整微电网中微源种类和数量,减少微电网建设投资成本。在运行过程中,使用运行欧化策略,使微电网整体获得很好的经济效益和环境效益,实现微电网的可靠,运行,同时对主电网进行消峰填谷,增加电网稳定性。我的汇报就到这里!谢谢大家!
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