关键词:
电动汽车
储能优化
风光互补
配电网规划
摘要:
智能电网的本质是能源替代、兼容利用和互动经济,它是配电网技术、网络技术、通讯技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的综合,与传统电网相比具有不可比拟的优势。基于我国国情提出的坚强智能电网的建设谋求首先解决水电、煤电及风电等可再生能源大容量、远距离输送问题。作为智能电网建设的一部分,风光互补储能系统以及电动汽车的分布储能功能不仅在实现能源战略、清洁环保上起到关键性作用,而且为实现风电、光伏发电、储能系统和输电网络的友好互动和智能化调度以及对破解我国风电与光伏发电并网运行技术这一难题具有重要意义。同时,新能源发电作为分布式发电接入电网问题也越来越受到关注,计及可入网电动汽车的分布式电源的配电网规划技术也成为研究的热点。 本文从提高可再生能源应用的稳定性和经济性、充分发挥电动汽车减排效益和分布储能等方面出发,通过建模仿真和优化计算研究大规模可再生能源的最优储能技术、风光储最优容量配置、计及可入网电动汽车的分布式能源在配电网中的规划等问题。 首先通过建模仿真分析了电动汽车在不同的充电模式下充电对电网的影响,并深入探讨减少这些负面影响的控制策略,在此分析的基础上,分析了电动汽车作为分布储能单元的优势,并对V2G接入电网的条件及未来需要研究的问题进行了探讨。 其次以风能和太阳能为例,分析可再生能源的特点及其产生的电能接入电网产生的影响,提出储能的重要性。本文从经济性角度考虑,提出利用傅里叶仿真算法和正弦曲线拟合算法计算风电场、光伏电场的最小储能容量,实现以最经济的方式平滑风、光电场出力,使可再生能源具有可调度性和可控制性。然后基于本文提出的储能优化技术建立风光储最优容量配置模型:分析地区全年已有的风力机组实时功率输出和光伏电池组的实时功率输出,以最小化风光储初始投资成本和充分发挥电动汽车分布储能功能为目标计算最优容量配比。 最后建立了计及可入网电动汽车的分布式电源的配电网规划模型,模型综合考虑了分布式电源的投资成本、环境效益以及电网的网络损耗,为电网规划提供理论参考。采用NSGA-Ⅱ对算例进行求解分析,结果表明,分布式电源的合理接入可以有效降低网络损耗,带来环境效益。