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《考慮調(diào)度計(jì)劃和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化計(jì)算_馮.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第３７卷第１期Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１２０１３年１月１０日Ｊａｎ．１０，２０１３ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１２０４２１７考慮調(diào)度計(jì)劃和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化計(jì)算馮江霞，梁軍，張峰，王成福，孫舶皓（山東大學(xué)電氣工程學(xué)院，山東省濟(jì)南市２５００６１）摘要：功率存儲(chǔ)為隨機(jī)波動(dòng)的風(fēng)電功率適應(yīng)確定性的電網(wǎng)調(diào)度決策提供了可能，而儲(chǔ)能容量規(guī)劃則必須兼顧對(duì)調(diào)度決策的適應(yīng)性及包含儲(chǔ)能系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。為此，以適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率時(shí)段參考值為依據(jù)，以儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行成本
2、最小化為目標(biāo)，構(gòu)建了計(jì)及風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量和儲(chǔ)能系統(tǒng)損失能量的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化計(jì)算模型。該模型可充分保障風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)指定調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃下風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的不波動(dòng)或極小概率波動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到風(fēng)功率調(diào)度與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度間的平穩(wěn)、有效銜接。運(yùn)用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法對(duì)所建模型進(jìn)行算例求解，分析結(jié)果表明了該方法的有效性。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；儲(chǔ)能容量；蓄電池；時(shí)段參考值；粒子群優(yōu)化算法０引言進(jìn)行深入研究。文獻(xiàn)［９］基于風(fēng)電輸出功率的分布規(guī)律，以風(fēng)電隨著風(fēng)電規(guī)模不斷擴(kuò)大，在為電網(wǎng)輸送大量清場(chǎng)平均功率水平為期
3、望輸出功率，考慮風(fēng)電場(chǎng)持續(xù)潔電能的同時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的影響也在不輸出小時(shí)數(shù)的影響，確定風(fēng)電場(chǎng)的儲(chǔ)能容量；文斷加深。究其原因，主要在于風(fēng)能的間歇性與隨機(jī)獻(xiàn)［１０］應(yīng)用超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)（ＳＭＥＳ）結(jié)合低通濾波原［１－７］性引起風(fēng)電功率隨機(jī)波動(dòng)，并且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。理平滑風(fēng)電輸出功率，并給出儲(chǔ)能控制策略；文因此，研究并網(wǎng)風(fēng)電功率分布特性，利用儲(chǔ)能方法平獻(xiàn)［１１－１２］將蓄電池和飛輪同時(shí)作為儲(chǔ)能單元，以供抑風(fēng)電功率波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的風(fēng)電功率調(diào)度具需平衡為約束，以系統(tǒng)成本為目標(biāo)，用遺傳算法求取有迫切的現(xiàn)
4、實(shí)需求性。風(fēng)光復(fù)合獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量；文獻(xiàn)［１３，１５］考風(fēng)能的分布特性具有顯著的時(shí)間周期性，其典慮不同儲(chǔ)能容量對(duì)平抑風(fēng)電輸出功率的影響，并給［８］型波動(dòng)周期如季度、年度。與之對(duì)應(yīng)，風(fēng)電功率同出衡量總有功輸出功率波動(dòng)的指標(biāo)；文獻(xiàn)［１４］計(jì)及樣具有上述周期特性。因此，可利用風(fēng)速或風(fēng)電功風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型、容量（臺(tái)數(shù)）以及光伏電池傾斜角率歷史數(shù)據(jù)，分析年度周期下的風(fēng)電功率分布規(guī)律，的影響，采用遺傳算法優(yōu)化風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立供電系統(tǒng)以此為基礎(chǔ)，從規(guī)劃層面以一個(gè)或多個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)確的容量配置。定風(fēng)電場(chǎng)所需儲(chǔ)能容量大
5、小，使得風(fēng)電場(chǎng)輸出功率上述研究或者在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保障風(fēng)電功率為一的峰谷差變小，進(jìn)而使其平滑輸出。定值，或者在單一時(shí)間窗口下存在較大波動(dòng)，均未充近年來，用于平滑風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的儲(chǔ)能系統(tǒng)分考慮儲(chǔ)能與電網(wǎng)調(diào)度決策間的適應(yīng)性，使得風(fēng)電能夠?qū)崿F(xiàn)寬范圍的功率調(diào)節(jié)，并且有效抑制風(fēng)電功場(chǎng)在高風(fēng)電功率時(shí)棄風(fēng)能量增大，風(fēng)能利用率降低，率的波動(dòng)，從而得到了廣泛的推廣應(yīng)用。目前，儲(chǔ)能同時(shí)低風(fēng)電功率時(shí)補(bǔ)償功率增大，從而儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)的研究多集中于協(xié)調(diào)控制及定性分析其平滑效投資成本及運(yùn)行成本不夠經(jīng)濟(jì)，儲(chǔ)能容量亦非最佳［９－１４
6、］果，并取得諸多研究成果。風(fēng)電功率因其隨機(jī)狀態(tài)。波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)調(diào)度提出更高要求，但功率存儲(chǔ)為風(fēng)綜上，本文提出考慮風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)適應(yīng)電網(wǎng)電功率適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度決策提供了可能，并可以此提調(diào)度決策的儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化計(jì)算模型。該模型以適應(yīng)高電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電功率的接納能力。因此，有必要針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率時(shí)段參考值為考慮適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度決策的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化問題基礎(chǔ)，同時(shí)計(jì)及風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量與儲(chǔ)能系統(tǒng)損失能量的影響，以儲(chǔ)能投資成本及風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行成本最收稿日期：２０１２－０４－２４；修回日期：２０１２－０８－１３
7、。小為目標(biāo)函數(shù)，建立基于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（ＺＲ２０１０ＥＭ０５５）；山東大學(xué)量?jī)?yōu)化決策模型，并應(yīng)用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法進(jìn)優(yōu)秀研究生創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目（ｙｙｘ１０１１５）?！梗啊?chǔ)能技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用·馮江霞，等考慮調(diào)度計(jì)劃和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化計(jì)算行求解。該研究使得經(jīng)過儲(chǔ)能系統(tǒng)作用輸出的風(fēng)電Ｐｂａｔ（ｔ）Δｔ＜Ｃｂａｔ．Ｎ－Ｃｂａｔ（ｔ－１）。功率實(shí)現(xiàn)分時(shí)段平滑輸出，以此實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)與現(xiàn)在充電過程中，若蓄電池容量在ｔ時(shí)刻內(nèi)充滿有調(diào)度運(yùn)行方式的有效
8、銜接，同時(shí)達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)至Ｃｂａｔ．Ｎ，則蓄電池停止充電，多余的風(fēng)電通過卸荷效益。器卸載，則有Ｃｂａｔ（ｔ）＝Ｃｂａｔ．Ｎ１蓄電池的數(shù)學(xué)模型烄１（４）烅Ｐｂａｔｃ（ｔ）＝（Ｃｂａｔ．Ｎ－Ｃｂａｔ（ｔ－１））風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能策略是：當(dāng)風(fēng)電機(jī)組輸烆Δｔ出功率大于輸出功率時(shí)段參考值時(shí)，蓄電池充電，若式中：Ｐｂａｔ（ｔ）Δｔ＞Ｃｂａｔ．Ｎ－Ｃｂａｔ（ｔ－１）。蓄電池電量達(dá)到其最大容量即額定值Ｃｂａｔ．Ｎ，下一時(shí)１．２蓄電池放電刻蓄電池將不再充電，此時(shí)通過卸荷器將多余風(fēng)電當(dāng)風(fēng)電機(jī)組輸出功率
