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分布式电源发配售一体化系统运营优化方法研究

武志峰  
【摘要】:在分布式电源规模化发展以及与电力体制改革深度融合的新形势下,广泛开发和推广分布式发电能源,高效的开展能源结构的调整将是未来世界范围内能源行业发展和研究的重点,在分布式电源的大规模发展应用下,其所带来的的诸多问题也逐渐显现出来,为了解决分布式电源和主网间的协调问题,发配售一体化系统应运而生。针对发配售一体化系统的整体经济性,提出发配售一体化系统运营优化方法俨然成为该领域的研究热点。本文主要研究对规模发展下分布式电源的发配售一体化系统运营优化方法策略,主要研究内容包括:首先,剖析分布式电源、配电网等发配售一体化系统中所涉及的各类经济成本的组成,并将环境治理成本量化纳入经济性目标,基于每个分布式电源和整个系统都有其自身的实际运行范围,需考虑供需侧电功率平衡、各分布式电源出力、以及储能充放电状态等电能约束,建立发配售一体化系统日前多目标综合成本经济模型,其次,综合考虑整个系统中可控式分布式电源如燃气轮机、燃料电池和不可控式分布式电源如风力发电、光伏发电等,结合储能装置等机械设备的运行状态及使用性能,给出各类分布式电源的数学出力模型。然后,通过国内外研究现状中各项求解算法优劣性的分析对比,发现粒子群算法相对其他算法具有收敛速度快,寻优能力更强的优势,确定其作为求解系统运营优化的方法,本文通过对粒子群算法的优化改进使其更加适用于系统求解,兼顾发电成本和环境治理成本,以综合成本经济模型为目标函数不断迭代更新给出的各个时间段分布式电源的出力功率,寻找系统内经济运营的最优出力方案,达到全局最优的目的。最后通过一个算例,基于不同的气候背景和负荷差异进行仿真分析,以不同的发电经济成本、环境治理成本权重组合下的综合目标函数为手段设置不同的场景开展对比,给出了不同场景的分布式电源优化出力结果,验证所建立模型和求解方法的合理性和有效性。发配售一体化系统作为连接传统电力系统与智能电网的中间枢纽,通过对其运营优化的研究,可为规模化发展分布式电源提供理论应用基础,同时帮助国家新电改政策下的企业在市场环境下运营发配售一体化业务明确发展方向。


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