登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要
统一考虑储能系统、电动汽车充电站与配电网扩展的联合规划,既可以满足充电需求,又能够提高规划方案的经济性和可靠性。为此,基于配电网扩展规划模型,考虑电动汽车充电负荷和分布式储能的选址定容,建立一个以总投资成本、运行成本和失负荷成本最小为目标的多阶段联合规划模型。对网损采用分段线性化处理,采用改进的辐射状约束,并提出两层求解方法。以24节点系统为例的仿真结果表明,所提方法可以满足传统负荷和电动汽车充电负荷的需求,降低配电网系统扩展规划的成本,延缓配电网的投资。
引言
随着电网技术的发展,新型负荷和新型资源不断接入到电力系统中,电动汽车和分布式储能系统(distributedenergystoragesystem,DESS)便是其中的典型代表[1]。电动汽车大规模接入电网充电,改变了配电网的负荷结构和特性,对配电网规划提出了新的要求,导致传统的配电网规划准则无法适用[2-3]。储能技术在电网侧、用户侧和新能源发电中均有较多应用,在提高供电可靠性、实现价格套利、提供辅助服务的同时,可以延缓电网升级[4]。因此,传统的配电网规划方法仅在满足负荷增长和安全可靠供电的前提下使得配电网的建设及运行费用最小[5],无法满足新型负荷的需求、发挥新型资源的优势。为提高规划的经济性和可靠性,适应新形势下配电网规划运行的需要,研究电动汽车充电站(electricvehiclegingstation,EVCS)和DESS与配电网的联合规划具有重要的意义[6]。
目前,国内外对于EVCS、DESS和配电网的规划已有较多研究,主要分为两类:一类是考虑不同因素的EVCS、DESS或配电网的单一规划,如EVCS的选址定容[7-10]、DESS在配电网中的规划[11-12]、考虑分布式电源(distributedgeneration,DG)的配电网规划[13-14]等;另一类是EVCS或DESS与配电网的联合规划,如EVCS与配电网的联合规划[15-16]、考虑DG的DESS与配电网联合规划[17]、EVCS与DESS的联合规划运行[18]等。对于第1类研究,文献[7]首先考虑环境因素和服务半径,通过两步筛选法确定EVCS的优化位置;再以总成本最小为目标建立数学模型,采用改进的原对偶内点法求得EVCS的优化容量。文献[8]建立了混合整数非线性模型,采用遗传算法求解EVCS的位置和容量。文献[11]考虑了电压偏差、线路阻塞、网损、切负荷等多重因素,建立了多目标规划模型并采用二阶锥规划的方法求解得到DESS的最优位置和容量。对于第2类研究,文献[15]以包含充电站的配电网投资和运行成本最小为目标,建立了混合整数线性规划模型,应用分支定界法求解得到充电站和配网的规划方案。文献[17]同时考虑配电网扩展规划和DESS、DG的选址定容,提出了一种主动配电网规划-运行联合优化模型。
早期研究多为第1类研究,虽然可以得到规划方案,但无法实现综合最优。近年来第2类研究日益增多。一些研究考虑了DG的影响,将DG的配置也作为规划的决策变量之一。但是,大多数研究都是基于确定的配电网,没有同时进行配电网的扩展规划。而且,同时考虑电动汽车和DESS的研究极少,将EVCS和DESS与配电网同时进行规划的研究尚未出现在文献中。近年来,电网公司在EVCS建设和DESS配置中越来越发挥主体作用,因此同时进行EVCS、DESS和配电网的配置具有重要的研究意义。
本文首先分析在配电网中进行EVCS和DESS的规划所需要考虑的因素,提出两层规划的求解流程。上层基于传统配电网扩展规划模型,考虑电动汽车充电负荷和DESS的接入,建立以总投资成本、运行成本和失负荷成本的净现值最小为目标的配电网多阶段联合规划模型,可以同时进行配电网的扩展规划和EVCS、DESS的选址定容。在模型建立过程中,采用分段线性化的方式处理目标函数中的非线性部分,在模型中计及网损;采用改进的辐射状约束,保证配电网的辐射状结构,避免由于DESS的接入导致孤立节点的出现;考虑电动汽车充电负荷约束,比较不同电动汽车充电负荷下规划方案的差异;待建设的变电站、变压器、线路、EVCS和DESS均有多种可选类型。该模型为混合整数线性规划模型(mixed-integerlinearprogramming,MILP),求解该模型得到配电网变电站、变压器和线路的建设方案,同时得到EVCS和DESS的优化位置和类型。下层考虑储能系统的日运行优化,建立并求解混合整数非线性规划模型(mixed-integernonlinearprogramming,MINLP),对DESS的规划方案进行优化。以24节点系统为例进行仿真分析,验证模型及求解方法的可行性和有效性。
1˙影响因素分析及规划流程
1.1储能系统对配电网规划的影响
储能接入配电网可以降低从主网吸收功率的峰值、平滑负荷曲线、提高电力设备利用率,并促进分布式可再生能源的利用,减小电网升级扩展投资。
在配电网中配置DESS需考虑其选址和定容问题:既要确定储能的接入位置,还要确定储能的功率和容量。常规配电网扩展规划仅考虑高峰负荷水平,难以确定储能系统存储的电量。本文采用分层规划的思路,在上层确定储能接入配网的节点和功率,在下层则考虑储能在日内的运行优化,最终确定储能的位置、功率和存储电量。
1.2电动汽车充电需求对配电网规划的影响
电动汽车充电负荷是接入配电网的新型负荷。充电负荷既有时空分布特性,又有随机性。在充电负荷预测的基础上,充电设施接入配电网的规划既要考虑满足充电需求,又应考虑接入地点的可用性和配电网规划投资的大小。在一个配电网内,保证公共充电站的总容量是满足电动汽车路上充电需求的必要条件。在选取EVCS待选站址的基础上,其选址定容与配电网扩展规划联合优化,以达到综合效益的最优。
1.3规划流程
对DESS、EVCS和配电网进行联合规划时,可以建立统一的优化模型,但该问题极为复杂且模型难以直接求解。尤其对于DESS在不同时刻的充放电功率及各个时刻间的能量耦合,问题的规模随考虑的场景数和多个连续时段数的增加而迅速增加。因此,本文提出了两层规划的求解框架,如图1所示。
图1 DESS和EVCS与配电网的联合规划框架
在上层规划中,考虑多个负荷水平和多个规划阶段,建立MILP模型,求解得到配电网各个规划
阶段变电站、变压器和线路的建设及使用情况,从而确定网络结构,同时获得EVCS的位置、容量和DESS的初始位置、容量。在下层规划中,将已求得的配电网结构和EVCS的位置容量作为已知条件,将DESS的位置容量作为初始条件,考虑多个典型日和多个时段,建立MINLP模型,优化DESS的位置和容量。最终形成EVCS、DESS和配电网的联合规划方案。
其中,下层规划以配电网运行费用和DESS投资成本最小化为目标,综合考虑DESS的充放电过程和能量平衡约束,考虑多个典型日场景,每个场景中考虑24h的运行情况,建立了多时段混合整数非线性优化模型,分别计算配电网的最优潮流,并采用Benders分解算法进行求解。受篇幅所限,下层规划方法将另文阐述。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
创新应用:化风为宝,聚光为能新能源汽车普及,离不开充电基础设施发展。随着全球能源结构的转型和新能源汽车市场的蓬勃发展,风光储充一体化技术,正逐渐成为未来能源解决方案的新风向。为何充电站需要“风光储充”?目前,我国已建成世界上数量最多、服务范围最广、品种类型最全的充电基础设施体系。
近日,关于工商业储能项目9成不靠谱的观点甚嚣尘上,项目落地难已经成为该赛道的痛点。亦有观点认为,工商业储能项目收益不清晰难倒了一大片业主方、投资商以及开放商,造成了市场很热,交易很冷的局面。相关数据显示,2023年工商业储能出货量为7GWh、备案规模约为4.4GWh,但新增装机量仅约为3.5GWh。对
5月27日,河北雄安新区“雄安未来之城场景汇”决赛启动,国网河北省电力有限公司7个项目从1145个项目中脱颖而出,晋级决赛。这些项目成果将与雄安城市场景无缝衔接,服务宜业宜居的“人民之城”建设。大赛由河北省委、省政府成立组委会主办,设9项比赛25个细分赛道,吸引了来自27个省份的664家龙头企业
北极星储能网获悉,5月21日,四川自贡市人民政府办公室发布关于印发《自贡市进一步促进新能源汽车消费推广的实施方案(2024—2025年)》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,完善公共充(换)电设施网络。重点推进商圈、医院、旅游集散中心等公共场所配建具备新能源汽车充电设施的停车场。加快
北极星储能网获悉,5月14日,内蒙古自治区人民政府关于印发《内蒙古自治区空气质量持续改善行动实施方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,加快提升机动车清洁化水平。在呼包鄂、乌海市及周边地区开展清洁化运输试点城市建设,打造清洁运输先行引领区。在火电、钢铁、煤炭、焦化、有色、水
5月10日,甘肃兰州新能源物流车车主吴国栋将自己的大型新能源物流车开进升级后的国网段家滩充电站充电。国网段家滩充电站建于2010年,是兰州市首个新能源汽车充电站,也是甘肃省首个“零碳”充电站。今年5月初,国网甘肃综合能源服务有限公司改造升级了该充电站,新增20个大中型车辆充电桩,其中交流充
5月10日,市民吴先生将自己的大型新能源物流车开进甘肃首个“零碳”充电站——段家滩充电站。“大型车充电难,以往我都要跑到20公里外的地方充电。现在方便多了!”吴先生说。今年5月初,国网甘肃综合能源服务有限公司改造升级该充电站,新增20个大中型车辆充电桩,其中,交流充电桩4台、直流充电桩16
北极星储能网获悉,5月11日,广东深圳市气象局印发《深圳市气象局关于做好易燃易爆场所新能源汽车充电站防雷安全工作的通知》,其中提到:新能源汽车充电站建设位于易燃易爆场所,应当按照有关标准和规定安装雷电防护装置,并与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。而且充电站运营企业要委托具
北极星储能网获悉,近日,北京市平谷区与中农信投(上海)供应链有限公司签订120亿元3吉瓦乡村振兴乡镇光储充运一体化项目。项目包括工商业分布式光伏发电站、分布式风力发电站、道路光伏、光伏路灯、整村汇流分布式光伏、集中式风光电站、储能电站、充电站、氢能源项目等。据悉,项目规划分期完成新能
北极星储能网获悉,5月11日,中国充电联盟发布2024年4月全国电动汽车充换电基础设施运行情况。其中提到,公共充电基础设施省、区、市运行情况,广东、浙江、江苏、上海、山东、湖北、河南、安徽、北京、四川TOP10地区建设的公共充电桩占比达70.12%。全国充电电量主要集中在广东、江苏、河北、四川、浙
“我就吃碗热干面的工夫,车就充好电了。这座充电站真给力!”5月8日,一位新能源汽车车主在湖北省武汉市经开区江城大道旁的南太子湖超级充电站体验了“液冷超级充”的便利。4月底,南太子湖超级充电站投运。该充电站安装4套超级快速充电装置,可同时为97辆新能源汽车充电,是湖北省首座配备液冷充电设
5月30日,九州集团在投资者互动平台表示,虚拟电厂是公司智能配电网和网络能源业务的组成部分之一,公司正在筹建自己的虚拟电厂,但现在虚拟电厂相关政策、技术方案和盈利模式都还处于探索阶段。九州集团提到,将现持有和未来持有的分布式电源、储能系统、可控负荷、智慧供热、充电网路等源网荷储聚合
北极星储能网获悉,5月30日,浙江交投中碳环境科技有限公司分布式储能项目集成商入围招标公告发布。项目总体容量为150MWh。项目概况:分布式储能项目交钥匙工程。交付场景包括但不限于工业厂区、商业综合体以及涉及高速公路各载体(如高速服务区、收费站、管理中心等)。项目总体容量为150MWh,分若干
近日,山东省能源局发布关于征求《关于〈关于推进分布式光伏高质量发展的通知)有关事项的补充通知(征求意见稿)》有关意见建议的函。意见指出鼓励试点开展6兆瓦及以上工商业光伏发电项目开发建设。其中,接网电压等级为35千伏的、装机容量不超过20兆瓦;接网电压等级为110千伏的、装机容量不超过50兆瓦。
九华山、杏花村、风光旖旎的江南小城池州再添绿色新景——阳光新能源携手西恩科技,共同打造20MW工商业光伏电站,同步配置一座iCharging阳光充电站。目前项目一期12MW顺利送电并网,这也是当前池州最大的工商业光伏项目。西恩科技在新能源动力电池回收再利用等方面具有领先地位,围绕“资源循环再生”
5月30日,广西河池凤山县乡村振兴暨分布式光伏项目(一期)EPC总承包工程招标。招标公告显示,此项目由若干个子项目组成,在建筑物屋顶的建设分布屋顶式光伏发电站,可利用安装太阳能电池组件计规模(装机容量)约为100000KWp,最高投标限价为3.6元/W。招标范围包括:项目的施工图设计、采购、施工的工
5月27日,公司发展部、营销部组织召开2024年中长期降损分析工作启动会。会上,国网天津经研院规划评审中心就报告专业分工进行了具体汇报,发展部、营销部对分工进行了细化,并传达了国家电网公司关于2024年中长期降损分析的工作要求。根据国家电网公司要求,2024年中长期降损分析报告明确,要根据下发
近期,云南昌宁县分布式光伏发电项目投资开发社会投资人成交结果公告。项目划分为2个标段,总投资10亿元,两个标段装机规模分别为10万千瓦。一标段中标人是湖南新华水利电力有限公司,中标价为屋面租金9元/平方米/年,乡村振兴产业扶持资金150万元;二标段中标人是青岛纳晖光伏新能源有限公司,中标价:
5月28日,湖南省能源局发布关于分布式光伏发电项目电网接入管理有关事项的复函。其中提到国网湖南电力经营区2024年一季度各区县分布式光伏接入可开放容量计算结果。截至4月底,分布式光伏接入可开放容量为773.57万千瓦。红色区域的区县暂停受理分布式光伏项目并网申请。(一)红色区域截至4月底,国网湖
北极星储能网获悉,据科力远消息,5月28日,科力远“宜春力元大储能数智能源系统集成项目”启动仪式在江西宜春举行,其3GWh储能系统集成及新型储能电池的生产与研发工作加速推进。据悉,该项目包含3GWh储能系统集成线、技术检测试验中心、数字化监控运维中心、微网分布式储能系统示范基地、储能系统装
近日,广州市番禺区发改局发布关于2024年第二批居民家庭分布式光伏发电项目备案的批复,对47个居民家庭分布式光伏发电项目进行备案,装机容量共计745.22千瓦。原文见下:番禺区发展和改革局关于2024年第二批居民家庭分布式光伏发电项目备案的批复广东电网有限责任公司广州番禺供电局:你单位报来《番禺
5月27日,水电六局成功中标海城市耀峰新能源有限公司30兆瓦地面分布式光伏发电项目,中标金额1.72亿元。海城市耀峰新能源有限公司30兆瓦地面分布式光伏发电项目为山地光伏,由支架基础(柔性支架与固定支架)施工和组件安装为工程起点,至电站系统完全接入本项目并网接入点为止,均采用10千伏电压等级
北极星储能网获悉,5月31日,中核发布中核汇能西永综保区100MW/200MWh储能电站项目PC工程招标。该项目位于重庆市高新区西永综合保税区内,站址西距龙荫220kV变电站直线距离约0.30km,站址选定范围面积26亩。计划投运时间为2024年7月底。该项目总容量100MW/200MWh,储能区本次建设30套3.35MW/6.709MWh储
近日,临港集团与特斯拉公司就超大型电化学商用储能系统Megapack中国首批订单完成签约。Megapack储能系统,是特斯拉推出的一款面向源网侧和大型工商业的储能解决方案,集电池、逆变器、热管理系统于一体,通过智能算法优化充放电策略,可大幅提高能源使用效率。临港集团以园区开发、企业服务和产业投资
近期,多家储能企业签下海外大单,出海已成为诸多储能企业的必选项。国内储能企业出海“浪潮”高涨。近期,远景储能、阳光电源、瑞浦兰钧等多家储能企业频频签下海外大单。一些储能企业认为海外市场拥有很大的份额提升空间,盈利模式也很明晰,出海已经成为诸多储能企业的必选项。市场需求加速释放据了
北极星储能网获悉,6月2日国投集团发布雅砻江柯拉构网型储能系统示范项目设计施工总承包项目公开招标公告。公告显示,本次招标范围主要为53MW/106MWh构网型储能系统及场区、35kV集电线路、进站道路、1#升压站改造的勘察设计、设备(含电池系统、储能变流器、箱式变压器等)和材料采购、施工安装、系统
为积极践行国家“双碳”战略目标,认真贯彻落实集团公司“六个主题年”工作要求,打造绿色低碳“自给自足”隧道新运营模式,近日,由枣庄发展公司、能源发展公司、交建集团共同投资承建的枣庄首个“光伏+储能”绿色低碳隧道用电项目成功落地运营。该项目位于枣庄龙门隧道北,共布设光伏板约4600平方米
北极星储能网获悉,5月30日,浙江交投中碳环境科技有限公司分布式储能项目集成商入围招标公告发布。项目总体容量为150MWh。项目概况:分布式储能项目交钥匙工程。交付场景包括但不限于工业厂区、商业综合体以及涉及高速公路各载体(如高速服务区、收费站、管理中心等)。项目总体容量为150MWh,分若干
北极星储能网获悉,5月31日,广州发展洪湖市经开区100MW/200MWh钠离子储能电站示范项目一期50MW/100MWh项目储能系统集成采购中标候选人公示:第一中标候选人:上海融和元储能源有限公司,投标总价10301.8516万元,折合单价1.03元/Wh;第二中标候选人:积成电子股份有限公司,投标总价10908万元,折合单
北极星储能网获悉,近日,由恒运储能投资建设的东莞圣纪电子4MW/8MWh用户侧储能电站正式并网投运。这是目前广东东莞塘厦镇规模最大的用户侧储能电站。据悉,东莞圣纪4MW/8MWh储能电站采用第三代柔性储能系统,依托储能系统直流+交流”全融合数字技术,深入PACK级储能消防管理,打造储能多子系统垂直一
北极星储能网获悉,5月30日,阳光电源台儿庄台阳二期1MW/2MWh全钒液流储能项目成功并网。该项目的设计、施工、设备等全部由液流储能科技有限公司提供。据悉,台阳储能电站是阳光电源落户山东的第一个大型独立化学储能工程,也是枣庄首个220千伏独立储能电站。该项目二期主要建设100MW/200MWh储能设施及
今年上半年储能市场有明显的升温。有业内人士预计,2024年新型储能新增市场规模增速或超40%。另有头部电池企业也表示,2024年国内外大储市场有望继续保持高速增长,预计全年将保持30%-50%增速。储能赛道的高热度从眼下如火如荼开工建设的新项目也能窥知一二:据电池中国网不完全统计,2024年5月,18家
5月29日,中国能建2024年电化学储能产业发展论坛暨储能新产品发布会在武汉成功举办。本次论坛由中国能源建设集团有限公司(简称“中国能建”)主办,由中国能建集团装备有限公司(简称“中能装备”)、中能建储能科技(武汉)有限公司(简称“中储科技”)承办。来自业内专家学者和集团内部先进企业的
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!