不同自平衡能力并网型微电网优化配置分析
摘要:文中以典型风光储并网型微电网为例,从用户效益角度出发,计及初始投资成本、置换成本、运行维护成本、残值及购电费用等经济因素,并考虑并网型微电网运行功率约束,在经济性目标下分析不同自平衡能力水平的优化配置方案。采用遗传算法(GA)与混合整数规划求解软件(CPLEX)相结合的方法进行求解,得到不同自平衡能力水平下并网型微电网的供电经济性,以及售电电价对最优配置方案的影响,从而为并网型微电网优化配置及设计提供一定的参考。
微电网是一种有效的分布式电源组织形式,不同类型微电网在不同应用场合发挥着重要作用。独立型微电网主要用于解决未与大电网相连的偏远地区供电问题,如海岛、偏远山区等地区;并网型微电网则主要用于改善已联网地区的供电可靠性和电能质量等,如社区、工业园区、乡村等地区。
微电网优化配置是微电网设计所关心的首要问题,优化配置方案合理与否将直接决定微电网的整体安全运行与经济效益。
随着微电网技术的发展,国内外学者在其优化研究领域进行了积极的探讨,其中针对独立型微电网优化配置开展了大量的研究,以寻求独立型微电网经济、供电和环境效益的最优化。此外,对于接入配电网的分布式电源定容选址问题也进行了研究,但其将不同分布式电源单独作为优化对象,未将其作为一个整体(微电网)来进行考虑,这在某种程度上忽略了不同分布式电源组合后的作用与影响。
在针对并网型微电网的优化研究中,基于24h周期经济调度的研究分析较多,而探讨其优化配置的相关文献则较为有限;文献[13]使用HOMER软件计算分析了并网型微电网优化配置问题,但其仅局限于HOMER的功能框架。因此,随着并网型微电网的不断发展和推广,进一步开展其优化配置研究十分必要。
并网型微电网与大电网相连,可由大电网提供一定的电力支撑,并网型微电网依靠自身所能供应的负荷比例,在一定程度上反映了其供电能力和对大电网的依赖程度。
本文将并网型微电网一定周期内依靠自身所能供应的负荷比例定义为自平衡率,以表征其自平衡能力,不同的自平衡率期望水平会影响并网型微电网的最终容量配置方案。本文从用户效益角度出发,计及初始投资成本、置换成本、运行维护成本、残值及购电费用等经济因素,并考虑并网型微电网运行功率约束,在经济性目标下分析了不同自平衡能力水平的优化配置方案。
结语
本文重点探讨分析了不同自平衡能力水平下并网型微电网的优化配置情况,采用GA与CPLEX相结合的方法对问题进行求解,分析了自平衡率和供电经济性之间的关系。
由结果可知,在并网型微电网优化配置中,不同自平衡能力期望水平会影响最终得到的配置方案,在优化配置时,应寻求既可以有效改善本地自平衡能力,又具有最优经济性的方案,过低或过高的自平衡能力期望均会影响并网型微电网的供电经济性。通过本文方法得到的曲线走势对优化配置决策具有重要的参考意义。
今后可在此基础上,结合冷热负荷等进行分析,并进一步探讨并网型微电网优化配置的方法与理论以及微源的选址问题,为并网型微电网今后的发展提供有力的参考依据。
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