含電池儲能系統的配電網短期有功優化

朱澤鋒，余一平（河海大學能源與電氣學院，江蘇南京　210098）

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含電池儲能系統的配電網短期有功優化

朱澤鋒，余一平
（河海大學能源與電氣學院，江蘇南京210098）

摘要：將儲能系統引入配電網中，參與配電網的調度計劃，有利于提高分布式能源的利用效率和運行經濟性。在對電池儲能系統（batterY storage sYstem，BSS）建模的基礎上，提出一種包含風機和BSS的配電網短期有功優化模型。考慮售購電價差異，實現了風電功率的最大化消納、最小化配網購電成本；通過對BSS全壽命周期成本的考慮，對充放電切換次數進行限制，實現了BSS的經濟運行。采用遺傳算法和原對偶內點法結合的混合算法進行求解。通過對IEEE33節點標準算例進行測試，驗證了所提模型及算法的有效性和可行性。

關鍵詞：電池；儲能系統；有功優化；全壽命周期成本；充放電切換；原對偶內點法

Project SuPPorted bY Nationa1 Natura1 Science Foundation of China（51577049）.

KEY W0RDS：batterY；energY storage sYstem；active Power oPtimization；1ife cYc1e cost；switching times of charging and discharging；Prima1-dua1 interior Point method

隨著全球電力需求的持續增長，傳統能源的日益短缺以及環境污染的不斷加重，具有環保、靈活等特點的分布式電源（distributed generation，DG）受到了越來廣泛的關注［1-4］。這些分布式電源一般具有波動性［5］，給現有電力系統運行、控制帶來了巨大挑戰，迫切需要額外的備用容量來實現動態供需平衡。一方面，儲能作為解決可再生能源發電接入電網的一種有效技術而備受關注［6-9］，可提高分布式電源的利用效率和全網運行的經濟性。另一方面，隨著儲能技術的發展，儲能設備的造價越來越低，逐漸具備了參與電力市場的條件。

本文著眼于儲能系統的運行優化問題，下面將從儲能系統建模、儲能系統最優充放電建模和求解技術3個方面進行研究。……