獨立模式下微網(wǎng)多能存儲系統(tǒng)優(yōu)化配置

崔明勇, 王楚通, 王玉翠, 盧志剛, 陳 辰

(燕山大學電氣工程學院, 河北省秦皇島市 066004)

0 引言

隨著傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭,能源互聯(lián)網(wǎng)的建設得到了廣泛關注[1]。而可以應用到孤立海島、城市農(nóng)村集中住宅區(qū)、工廠、脫離主網(wǎng)的偏遠地區(qū)等區(qū)域的綜合能源微網(wǎng)將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分[2]。綜合能源微網(wǎng)的概念是在微網(wǎng)概念上發(fā)展而來,一般包含多種能源形式,利用物聯(lián)網(wǎng)技術和信息技術對區(qū)域內(nèi)的所有供能設備源統(tǒng)一整合并實施調(diào)度,以達到對區(qū)域冷熱電負荷進行優(yōu)化供能,提升能源利用效率的效果[3-4]。

但是,以風光為代表的可再生能源又有很強的間歇性和隨機波動性,往往會導致棄風、棄光等現(xiàn)象的產(chǎn)生。尤其是在供熱期間,熱電聯(lián)產(chǎn)機組“以熱定電”的運行模式會降低整個微網(wǎng)電能的調(diào)峰能力,甚至造成大量的棄風[5]。在微網(wǎng)中加裝單一的儲能系統(tǒng)后會減少一定的棄風量,但往往熱、電等多能源互相轉換會造成一定的能量損失,且供暖期熱電聯(lián)產(chǎn)機組“以熱定電”的模式導致經(jīng)濟性不高。同時,儲電系統(tǒng)制造成本高昂,能量大規(guī)模存儲的損失較大。而儲熱、氣系統(tǒng)可大規(guī)模存儲能量,但系統(tǒng)慣性較電網(wǎng)大,能量傳遞慢。因此,為了消納可再生能源,增強微網(wǎng)的靈活性,達到多種儲能形式優(yōu)勢互補的目的,微網(wǎng)中引入了可用于多能存儲的儲能系統(tǒng)。

能量的存儲作用就叫儲能,主要有儲電、儲熱、儲氣、復合儲能(電轉氣(P2G)、液氫超導磁儲能(SMES)等)幾種形式[6]。……