【摘 要】
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近年来,可再生能源飞驰发展,针对能源型经济社会建设的目标,交直流混合微电网以其安全可靠的性能、高效灵活的运行方式等优点成为微电网领域的研究热点。在微电网中,由于传统的储能技术如蓄电池储能难以同时兼顾调峰与紧急备用两方面,且只适用于短期的电能储存,当系统长时间运行时容易受限于其规模及可靠性,进而引入清洁环保且利用率高的氢能发电系统可有效解决上述问题。然而,伴随着微电网系统可靠性的提升,加剧了运行费用
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近年来,可再生能源飞驰发展,针对能源型经济社会建设的目标,交直流混合微电网以其安全可靠的性能、高效灵活的运行方式等优点成为微电网领域的研究热点。在微电网中,由于传统的储能技术如蓄电池储能难以同时兼顾调峰与紧急备用两方面,且只适用于短期的电能储存,当系统长时间运行时容易受限于其规模及可靠性,进而引入清洁环保且利用率高的氢能发电系统可有效解决上述问题。然而,伴随着微电网系统可靠性的提升,加剧了运行费用的消耗。因此,微电网的优化问题及经济性分析有待深入研究。首先,根据可再生能源发电系统、蓄电池储能及氢能发电系统的运行机理,构建了电-氢耦合交直流微电网系统的拓扑结构,阐述了需求侧响应方式及负荷的分类情况,建立激励型需求侧响应模型,并验证了该模型求解方法的有效性,为后续微电网的优化研究奠定理论基础。其次,针对微电网运行功率协调问题提出一种多模式运行控制策略,基于此提出了一种面向需求侧的电-氢耦合交直流微电网优化配置方法。针对供电经济性建立等年值成本最小的目标函数,在满足供需平衡的约束条件下,考虑激励型需求侧响应,采用粒子群优化算法求解优化配置,同时开展微电网不同运营方式、自平衡率约束以及新能源建设成本对多重评价指标的敏感性分析,验证该方法的合理性和有效性。接着,考虑到系统内部多种设备的运行特性,研究了一种考虑需求侧的电-氢耦合交直流微电网运行优化方法。构建日综合运行成本最小的优化目标,对其进行运行优化建模,通过混合整数线性规划算法求解不同典型场景下的微电网最低运行成本及最佳运行策略,同时展开需求侧响应、不同运行策略、可转移负荷容量百分比对微电网经济性的分析。最后,将微电网的优化配置与运行优化相融合,研究面向需求侧的电-氢耦合交直流微电网配置-运行联合优化方法。构建年总费用最低的优化目标,在相关约束条件下,建立微电网配置-运行联合优化模型,采用粒子群优化结合混合整数线性规划的优化算法求解得到最优容量配置及运行出力计划,并开展不同优化方式对系统的经济效益与各项技术评估指标的影响分析,验证该方法的有效性。
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