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基于可再生能源与储能系统的微电网模型及其优化运行仿真研究.docx
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基于可再生能源与储能系统的微电网模型及其优化运行仿真研究.docx
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1 引言
为了满足电能质量上的要求和对电能的不断增长的需求,有必要加强现有
的各级电力系统,从小型本地网络(微电网)到大型传输网络(超级电网)都需要实
现现代化。智能电网战略的目的是实现能源的有效利用,从生产到消费,最大限
度地降低成本和能源损失,并最大限度地提高电力供应的质量和可靠性。
提高供电可靠性和电能 质量的 途径之一是在微电 网层面 上集成分布式能
源、储能系统和能源管理技术。分布式能源系统的优点是传输损耗最小,建设
周期较短,可以在所有电压水平上应用
[1]
。
欧洲、美国及日本等发达国家和地区目前已完成了微电网的基础理论分析,
并初步建立了分布式能源及微电网的模型工具和仿真分析工具,且可以通过试
验测试和现场示范工程来进行验证,以解决微电网的运行、保护和经济性分析
的基本理论问题。现有微电网模型大多是针对微电网经济运行而建立的,但是
缺少可再生能源与储能系统相结合的微电网模型,不能体现可再生能源在微电
网运行中的重要作用。
因此,本文提出了一个基于可再生能源与储能系统的微电网模型。该模型
是在 FICO Xpress 编程优化工具中开发的。该模型使用可再生能源和小型火电
机组发电。除了发电单元,该模型还包括电能存储。仿真结果包括各单元的输
出功率、各热力单元的生产成本和各时段末的储能量。时间间隔选择在 15~60
min。文中详细介绍了模型的仿真过程及结果。
2 微电网系统模型
在分析电力生产和储存的模型中,为了进行模拟,本文定义了一个微电网系
统,该系统由光伏发电厂、风机、小型抽水蓄能系统、电能储存(Electric energy
storage,EES)、柴油和燃气发电机组成,系统模型如图 1 所示。
图 1
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