不同自平衡能力對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的配置情況有什么影響?
智能電網(wǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(天津大學(xué))、國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院、中國電力科學(xué)研究院的研究人員陳健、趙波、王成山等,在2014年第21期《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》雜志上撰文,并網(wǎng)型微電網(wǎng)對(duì)于改善本地用電經(jīng)濟(jì)效益和供電水平發(fā)揮著重要作用。文中以典型風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)型微電網(wǎng)為例,從用戶效益角度出發(fā),計(jì)及初始投資成本、置換成本、運(yùn)行維護(hù)成本、殘值及購電費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素,并考慮并網(wǎng)型微電網(wǎng)運(yùn)行功率約束,在經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)下分析不同自平衡能力水平的優(yōu)化配置方案。采用遺傳算法(GA)與混合整數(shù)規(guī)劃求解軟件(CPLEX)相結(jié)合的方法進(jìn)行求解,得到不同自平衡能力水平下并網(wǎng)型微電網(wǎng)的供電經(jīng)濟(jì)性,以及售電電價(jià)對(duì)最優(yōu)配置方案的影響,從而為并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置及設(shè)計(jì)提供一定的參考。
微電網(wǎng)是一種有效的分布式電源組織形式,不同類型微電網(wǎng)在不同應(yīng)用場合發(fā)揮著重要作用。獨(dú)立型微電網(wǎng)主要用于解決未與大電網(wǎng)相連的偏遠(yuǎn)地區(qū)供電問題,如海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)等地區(qū);并網(wǎng)型微電網(wǎng)則主要用于改善已聯(lián)網(wǎng)地區(qū)的供電可靠性和電能質(zhì)量等,如社區(qū)、工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)村等地區(qū)。
微電網(wǎng)優(yōu)化配置是微電網(wǎng)設(shè)計(jì)所關(guān)心的首要問題,優(yōu)化配置方案合理與否將直接決定微電網(wǎng)的整體安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)效益。
隨著微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)者在其優(yōu)化研究領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探討,其中針對(duì)獨(dú)立型微電網(wǎng)優(yōu)化配置開展了大量的研究,以尋求獨(dú)立型微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、供電和環(huán)境效益的最優(yōu)化。此外,對(duì)于接入配電網(wǎng)的分布式電源定容選址問題也進(jìn)行了研究,但其將不同分布式電源單獨(dú)作為優(yōu)化對(duì)象,未將其作為一個(gè)整體(微電網(wǎng))來進(jìn)行考慮,這在某種程度上忽略了不同分布式電源組合后的作用與影響。
在針對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的優(yōu)化研究中,基于24h周期經(jīng)濟(jì)調(diào)度的研究分析較多,而探討其優(yōu)化配置的相關(guān)文獻(xiàn)則較為有限;文獻(xiàn)[13]使用HOMER軟件計(jì)算分析了并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置問題,但其僅局限于HOMER的功能框架。因此,隨著并網(wǎng)型微電網(wǎng)的不斷發(fā)展和推廣,進(jìn)一步開展其優(yōu)化配置研究十分必要。
并網(wǎng)型微電網(wǎng)與大電網(wǎng)相連,可由大電網(wǎng)提供一定的電力支撐,并網(wǎng)型微電網(wǎng)依靠自身所能供應(yīng)的負(fù)荷比例,在一定程度上反映了其供電能力和對(duì)大電網(wǎng)的依賴程度。
本文將并網(wǎng)型微電網(wǎng)一定周期內(nèi)依靠自身所能供應(yīng)的負(fù)荷比例定義為自平衡率,以表征其自平衡能力,不同的自平衡率期望水平會(huì)影響并網(wǎng)型微電網(wǎng)的最終容量配置方案。本文從用戶效益角度出發(fā),計(jì)及初始投資成本、置換成本、運(yùn)行維護(hù)成本、殘值及購電費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素,并考慮并網(wǎng)型微電網(wǎng)運(yùn)行功率約束,在經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)下分析了不同自平衡能力水平的優(yōu)化配置方案。
結(jié)語
本文重點(diǎn)探討分析了不同自平衡能力水平下并網(wǎng)型微電網(wǎng)的優(yōu)化配置情況,采用GA與CPLEX相結(jié)合的方法對(duì)問題進(jìn)行求解,分析了自平衡率和供電經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系。
由結(jié)果可知,在并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置中,不同自平衡能力期望水平會(huì)影響最終得到的配置方案,在優(yōu)化配置時(shí),應(yīng)尋求既可以有效改善本地自平衡能力,又具有最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性的方案,過低或過高的自平衡能力期望均會(huì)影響并網(wǎng)型微電網(wǎng)的供電經(jīng)濟(jì)性。通過本文方法得到的曲線走勢對(duì)優(yōu)化配置決策具有重要的參考意義。