需求侧响应下含“源-荷-储”互动的配电网优化调度研究

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随着新能源在电网中的比重不断增大给传统配电网的优化调度带来诸多挑战,而主动配电网是一种具有灵活拓扑结构的配电网,能够实现对分布式电源、储能设备及智能用电负荷的控制和管理,为了实现对配电网中各类资源的高效利用、主动管理并同时保障电网安全经济运行,主动配电网的优化调度策略是亟待改善的关键技术。因此,本文提出基于“源-荷-储”三者互动的日前日内两阶段的主动配电网优化调度策略。首先,本文对现阶段国内外主动配电网优化调度方法和需求响应方式进行研究。通过分析分时电价对用户收益和新能源消纳的影响,建立用户购电成本最小和新能源电站收益最大为目标的负荷需求响应优化模型,帮助用户提升收益的同时增加新能源消纳量,并对所提出的优化模型采用改进模拟退火多目标粒子群算法进行求解。其次,对新能源接入下,用户储能设备最优充放电策略进行研究。通过分析用户储能响应机制,搭建用户储能系统成本模型、用户收益模型、储能设备接入后新能源电场收益模型和储能设备充放电模型,建立以用户综合收益和新能源电场收益最大为目标的储能充放电优化模型,保证用户利益和新能源消纳量,并进行仿真求解得到最优充放电策略。最后,提出一种适用于新能源接入下的主动配电网日前日内两阶段优化调度方案。日前有功优化调度基于最优负荷转移方案和最优充放电策略,得到日前工业负荷转移量和储能充放电量,日前无功优化调度对电网有载调压变压器分接头位置和各类无功出力设备的无功补偿出力进行优化,在保障电网安全运行的基础上,最大化其运行的经济性;日内优化调度基于短期新能源出力预测,对居民和商业负荷的削减量以及电源无功出力进行控制,从而消除日前风光预测误差所带来的电压越限对电网安全稳定运行的影响,并对所提出的优化调度方法进行算例分析。研究结果表明:日前调度优化能够在保证用户和新能源电站利益的前提下使得新能源消纳量得到提升,并且,日内调度优化能够有效地消除新能源预测不确定性对配电网运行安全与稳定性的影响,提高新能源大规模接入下的主动配电网运行的经济性和可靠性。
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