含有壓縮空氣儲能的微網(wǎng)規(guī)劃與運行控制研究.pdf

1、微網(wǎng)能夠有效地將配電網(wǎng)絡、分布式電源和負荷融合成一體，是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。微網(wǎng)內(nèi)存在一定比例的可再生能源時，通常需要配置儲能系統(tǒng)以解耦波動的能量供給和剛性的能量需求，提高系統(tǒng)的靈活性，保證系統(tǒng)可靠運行。壓縮空氣儲能具有較長的壽命周期、較快的爬坡速度和較短的啟動時間，可以實現(xiàn)大容量和長時間的電能存儲，已經(jīng)成為微網(wǎng)儲能系統(tǒng)中一種新的選擇。本文針對壓縮空氣儲能和微網(wǎng)的系統(tǒng)結構、數(shù)學模型、容量優(yōu)化及運行控制等問題開展了以下工作:

2、　　(1)研究了非補燃式壓縮空氣儲能的系統(tǒng)結構及儲能、釋能的熱力學過程?？紤]到微網(wǎng)運行分析中最為關注儲能的功率及能量狀態(tài)，以壓縮機、膨脹機及儲氣空間三個主要部件為研究對象，基于熱力學分析，建立了適用于微網(wǎng)規(guī)劃與調(diào)度問題分析的壓縮空氣儲能精簡模型。
　　(2)針對基于既定策略優(yōu)化微網(wǎng)容量可能造成次優(yōu)解的問題，提出了一種含有壓縮空氣儲能的獨立微網(wǎng)容量與運行雙層優(yōu)化模型。上層優(yōu)化模型以計及固定成本、可變成本的總成本最小為優(yōu)化目標求解容量

3、配置，下層優(yōu)化模型全面考慮了備用容量、機組爬坡等系統(tǒng)運行約束，以包括運行成本和環(huán)境治理成本在內(nèi)的可變成本最小為優(yōu)化目標求解確定容量配置下的最優(yōu)運行方式。與基于既定策略的配置方法對比表明，本文提出的雙層優(yōu)化模型能夠充分計及運行方式對容量優(yōu)化的影響，得到更為經(jīng)濟環(huán)保的配置方案。
　　(3)針對獨立微網(wǎng)的電壓頻率控制問題，計及電力電子接口微源原動機的動態(tài)特性，進行了單壓頻控制單元的恒壓頻控制（V/f控制）及多壓頻控制單元的下垂控制，分析