考虑P2G多源储能型微网日前最优经济调度策略研究

作     者：陈沼宇 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾宏杰;王丹

授予年度：2017年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：弃风 电转气 微网 能源集线器 日前最优经济调度 

摘      要：近年来光伏、风电等新能源发电系统装机容量在不断增加,但是由于电网建设的滞后性,在一些地区出现了弃光和弃风现象,造成了经济损失和能源浪费,如何采取措施减少弃光和弃风量,增加可再生能源利用率,受到业界的普遍关注。采用综合能源系统架构集成可再生能源是提高其利用率的重要手段之一。基于天然气、电力和热力供能的微网系统是一种用户侧综合能源系统的典型形态,通过对微网系统中天然气、电力和热力环节进行协调优化,可以提高可再生能源利用率;此外,也可在耦合系统中发展储气、储电和储势能等技术,提高可再生能源消纳能力,最终形成通过多元消纳技术或多元储能技术减少弃风、弃光等现象。由于电力大量存储存在成本高等问题,而储气成本相对较低,可在微网系统中大力发展储气技术,例如,通过电转气技术(P2G,Power to Gas)将多余的可再生能源发电转化成天然气进行存储,以此减少弃风、弃光等问题。基于这一思路,本文提出了一种考虑P2G多源储能型微网日前最优经济调度策略:(1)基于能源集线器(EH,Energy Hub)概念,建立了多源微网系统的分析模型,通过能源集线器可有效描述能源输入、转换、存储、输出等环节,以及彼此之间的耦合特性,为在此基础上研究适用的微网经济调度策略提供了模型支持。(2)在深入回顾P2G技术的基础上,将其引入多源微网用于消纳富余的电能,其产生的天然气或氢气,可直接存储于天然气管网或存储设备,也可根据需要再次转化为电能和热能,提高了微网的运行灵活性。(3)构建了含P2G设备微网的日前经济调度模型,并给出基于内点法的模型求解方法。通过多个算例分析表明,P2G设备与其他环节进行有效协调,可有效提高微网可再生能源消纳能力,并能提高微网运行的安全性和灵活性。