基于电力市场的中小型源荷储协同系统规划研究

作     者：高淼洪 

作者单位：东北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王燕涛

授予年度：2021年

学科分类：0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 020205[经济学-产业经济学] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：可再生能源 源荷储协同系统 电力现货市场 经济性最优 

摘      要：随着可再生能源的利用和发展,可再生能源发电技术作为一种新型发电技术逐渐成熟。目前,可再生能源发电主要是风力发电和光伏发电。由于风力发电和光伏发电自身出力的不确定性,当可再生能源大量并入大电网时,会影响大电网的稳定性。因此系统为保持系统平衡需要舍弃部分可再生能源,造成可再生能源的浪费,产生弃风弃光。可再生能源并网时产生的弃风弃光问题亟待解决。源荷储协同系统将可再生能源、负荷和储能结合,协调发电侧和负荷侧的资源,能够提高供电可靠性,减少可再生能源浪费。源荷储协同系统合理规划是解决可再生能源消纳问题的关键,已成为电力行业的研究热点。在电力体制改革下,电力市场交易模式与类型越来越丰富,电力现货市场交易体系已逐渐形成并完善,源荷储协同系统参与电力现货市场交易是大势所趋。因此,研究源荷储协同系统规划具有理论价值和现实意义。为实现源荷储协同系统的合理规划,首先建立源荷储协同系统元件模型(光伏发电模型、风力发电模型、微型燃气轮机模型、铅酸蓄电池储能模型)。在系统元件模型的基础上,综合考虑发电机机组运行成本、与大电网的电能交易、可再生能源消纳效益,在满足机组约束条件的前提下,建立了以源荷储协同系统经济收益最大为目标的源荷储协同系统规划模型。在系统负荷一定时,选择合理的储能容量配置,减小源荷储协同系统的运行成本,使系统运行的经济性最高。与大多数单纯研究源荷储协同系统规划不同,本文是在电力现货市场环境下研究源荷储协同系统规划,根据电力现货市场电价波动,确定合理的可再生能源发电机组出力,充分发挥储能装置的削峰填谷作用。其次,和大多数考虑单一类型资源的规划模型不同,本文在进行源荷储协同系统规划时,全面评估电力系统源荷储多类型资源的灵活调节潜力。在电力市场环境下建立源荷储协同系统规划模型,对解决当前可再生能源消纳问题,提高风电和光伏发电利用率,具有十分重要的意义。