用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)日運(yùn)行優(yōu)化及超高樓抽水蓄能的初步研究.pdf

1、隨著可再生能源(RES)和分布式發(fā)電(DG)的全球范圍內(nèi)的推廣，包括微電網(wǎng)在內(nèi)新一代電力系統(tǒng)迫切需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的參與：一方面，電力系統(tǒng)的峰谷差越來(lái)越大，急需采用削峰填谷的儲(chǔ)能技術(shù)；另一方面，大部分可再生能源受具有間隙性、波動(dòng)性、隨機(jī)性等特性的氣候影響嚴(yán)重，需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行緩沖。
　　超高樓抽水蓄能是一個(gè)全新的概念，將可能成為未來(lái)中心城市用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)新的形式。超高樓大廈作為城市電網(wǎng)的負(fù)荷中心，是一個(gè)不可忽視的資源，其勢(shì)能差大但卻沒(méi)有

2、得到充分利用。超高樓需要消防、生活等用水，已具備高勢(shì)能的蓄水體和水泵系統(tǒng)，因此增加水輪發(fā)電機(jī)組，形成抽水蓄能發(fā)電站，并可以與建筑光伏、風(fēng)電聯(lián)合，及具備的自備發(fā)電設(shè)備，形成微型電網(wǎng)。與大電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)承擔(dān)削峰填谷、平滑可再生能源發(fā)電；在大電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可以與可再生能源發(fā)電及常規(guī)應(yīng)急備用發(fā)電設(shè)備聯(lián)合運(yùn)行，大大提高大樓敏感負(fù)荷水平和供電可靠性。
　　儲(chǔ)能系統(tǒng)尤其是超高樓抽水蓄能進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)它的可行性進(jìn)行分析，其日運(yùn)行方式及運(yùn)行效益

3、分析是需首先考慮的。因此本文圍繞儲(chǔ)能系統(tǒng)尤其是超高樓抽水蓄能的日優(yōu)化運(yùn)行方式及效益進(jìn)行研究，所做的主要工作和創(chuàng)新如下：
　　通用儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)日運(yùn)行優(yōu)化研究。提出了一種符合電力市場(chǎng)環(huán)境的用戶側(cè)儲(chǔ)能日運(yùn)行優(yōu)化模型和優(yōu)化方法，購(gòu)電價(jià)采用現(xiàn)行的分時(shí)電價(jià)(TOU)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率采用不相同的實(shí)際值。推導(dǎo)了基于TOU的充放電狀態(tài)及其下的公共連接點(diǎn)潮流雙向狀態(tài)的決策組合，將原問(wèn)題變成一個(gè)可快速求得全局最優(yōu)解的線性規(guī)劃優(yōu)化模型。

4、>　　超高樓抽水蓄能的研究。提出了超高樓抽水蓄能作為未來(lái)用戶側(cè)儲(chǔ)能的一種新的形式，研究其系統(tǒng)模型，確定該系統(tǒng)日運(yùn)行優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。運(yùn)用TOU電價(jià)機(jī)制下的多決策線性優(yōu)化算法對(duì)該模型進(jìn)行優(yōu)化求解，最后以上海電價(jià)下的金茂大廈為例進(jìn)行了超高樓抽水蓄能系統(tǒng)日優(yōu)化運(yùn)行方式的仿真研究。并對(duì)其水輪機(jī)和水泵初步選擇，計(jì)算無(wú)縫鋼管的參數(shù)，通過(guò)matlab軟件基于特征線法計(jì)算不同針閥關(guān)斷時(shí)間下丟棄全負(fù)荷的最大，最小水錘，并且結(jié)合沖擊式水輪機(jī)的出力求解大波動(dòng)過(guò)