微网规划设计方法与软件

为解决微网示范工程的规划设计问题,开发了一套微网规划设计软件(planning and designing of microgrid,PDMG)。该软件适用于微网的多种应用场景,实现了间歇性数据分析、分布式电源规划设计、储能系统规划设计等功能。介绍了PDMG的系统模型、原理方法以及软件功能。与国外软件HOMER和Hybrid2进行了对比,结果表明,PDMG具有以下优势:在规划方法上更先进,提出并实现了基于3阶巴特沃兹低通滤波器、计及储能外特性与详细损耗的储能容量优化方法,其最优性明显好于HOMER和Hybrid2的方案组合方式;在功能上更完整,具有按场景自动生成目标曲线、逆变器结构设计、混合储能设计等新功能。通过天津生态城某微网示范工程验证了软件的有效性。

基于频谱分析的孤立微网中储能和柴油发电机容量的优化方法

为解决孤立微网中储能和柴油发电机(柴发)的协调容量优化配置问题,利用储能和柴发不同设备的响应特性,提出了基于频谱分析的孤立微网中储能和柴发的容量优化方法。首先,利用傅里叶变换对平衡功率进行频谱分析,设定储能和柴发的补偿频段,再利用反傅里叶变换获得时域功率指令,计算得到满足系统补偿要求的储能和柴发的最小容量;然后,建立方案技术经济评估模型,对优化方案的技术性和经济性进行较为全面的评估。最后,通过浙江某海岛孤立微网实际工程案例数据验证了所提方法的有效性,与传统的基于负荷跟随策略的遗传算法得到的优化方案的对比表明,在满足系统同样的技术指标的情况下,文中所提方法所得结果具有更好的经济性。

实现最大供电能力的配电网馈线与主变压器容量匹配

提出了一种新的配电网规划中馈线与变电站主变压器容量的匹配方法。首先,定义了达到最大供电能力下的馈线平均负载率和主变压器平均负载率两个指标,再分析其随馈线容量与主变压器容量比值的变化规律,发现两个指标无法同时达到最大。然后,根据馈线与变电站的建设成本差异,确定馈线与主变压器容量的最优配比,在该配比下单位供电能力的电网建设总投资最小。最后,分析得到多个算例的不同情况的馈线与主变压器容量的最优配比,该值随着馈线相对变电站造价比值的增加而减小;并随着馈线联络均衡度的增加而增加。在现有城网造价水平下建议配比取1.0~1.6,明显低于传统配电网以及规划经验值约1.5~2.0的区间。

基于SNOP的柔性配电网中分布式电源最大准入容量计算

分布式电源高比例接入配电网,将会引起配电网潮流越限等问题,影响配电网安全运行。基于智能软开关的柔性配电网为提高分布式电源消纳能力提供了新的思路。智能软开关的动态双向功率调节能力,有助于改善配电网中电压瓶颈节点和传输容量瓶颈支路的运行状态,实现全网潮流主动协同管理,从而提高柔性配电网中分布式电源准入容量。首先建立了柔性配电网中分布式电源最大准入容量模型,基于配电系统的多节点特性,该模型属于高维非线性优化问题。然后根据实际场景和参数设置的不同,分为传统配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源固定节点位置、柔性配电网中分布式电源自由接入3种情况进行分析,并采用多种群遗传算法求解得到全局最优解。最后使用IEEE 33节点配电系统进行算例分析,结果验证了柔性配电网中智能软开关的应用对分布式电源接入能力的提升作用。所提方法在获得柔性配电网中分布式电源准入容量的同时,可从规划角度得到分布式电源接入的最优容量和位置。