考慮隨機故障的離網(wǎng)型微電網(wǎng)靈活性評估及多目標(biāo)優(yōu)化運行.pdf

1、近年，隨著電力需求的增長和化石能源環(huán)境問題的日益凸顯，風(fēng)電和光伏由于其資源豐富、清潔無污染等優(yōu)點在世界范圍得到了快速發(fā)展和應(yīng)用。由于風(fēng)電和光伏出力的隨機性和間歇性，二者并網(wǎng)后使得電網(wǎng)凈負荷的波動性增加，對電力系統(tǒng)靈活性提出了嚴峻挑戰(zhàn)。微電網(wǎng)作為可再生能源分布式接入電網(wǎng)的重要途徑，其優(yōu)勢的發(fā)揮很大程度上決定于其對已接入風(fēng)電和光伏發(fā)電的消納能力，特別是微電網(wǎng)離網(wǎng)運行時不能與主網(wǎng)進行功率交換，靈活性問題顯得尤為突出。因此，評估離網(wǎng)型微電網(wǎng)的靈

2、活性，提升其靈活性，對于微電網(wǎng)的安全可靠運行尤為重要。本文以考慮設(shè)備隨機故障影響的離網(wǎng)型微電網(wǎng)靈活性評估及優(yōu)化運行為研究對象，主要研究內(nèi)容如下：
　　首選，對比分析了電力系統(tǒng)靈活性和可靠性，發(fā)現(xiàn)二者具有較強的相關(guān)性，通常，靈活性的提高可以帶來可靠性的提升，可靠性越高的系統(tǒng)靈活性越好。基于經(jīng)濟最優(yōu)機組組合研究了發(fā)電系統(tǒng)靈活性評估模型和算法，并分析了機組爬坡率和時間尺度等對系統(tǒng)靈活性的影響。
　　針對離網(wǎng)型微電網(wǎng)不能與主網(wǎng)進行功

3、率交換，靈活性問題突出的特點，提出了考慮設(shè)備隨機故障影響的離網(wǎng)型微電網(wǎng)靈活性評估模型。首先，分析了離網(wǎng)型微電網(wǎng)靈活性的主要影響因素，包括：系統(tǒng)可調(diào)度容量、功率預(yù)測誤差、元件隨機故障和儲能設(shè)備的運行策略等，然后在離網(wǎng)型微電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟調(diào)度的基礎(chǔ)上，采用時序Monte Carlo模擬法抽取元件故障序列，根據(jù)元件運行狀態(tài)動態(tài)修正系統(tǒng)的可調(diào)度容量及調(diào)整后續(xù)運行策略，并計及元件故障帶來的出力調(diào)整需求，在給定模擬年限內(nèi)進行時間抽樣，通過對比抽樣時刻的

4、可調(diào)度容量和出力調(diào)整需求，求出系統(tǒng)的靈活性不足概率和靈活性不足期望。算例分析表明，設(shè)備隨機故障、風(fēng)光接入比例、柴油機爬坡率和儲能容量會影響系統(tǒng)的靈活性水平，其中靈活性對風(fēng)光接入比例的變化較為敏感，當(dāng)接入比例超過一定閾值后，系統(tǒng)靈活性水平會顯著下降。
　　當(dāng)前，針對微電網(wǎng)日前調(diào)度的研究大多從運行費用最小的角度出發(fā)，或兼顧環(huán)境污染成本和可靠性懲罰費用，沒有考慮到運行過程中的靈活性問題，而離網(wǎng)型微電網(wǎng)的運行靈活性對保證連續(xù)可靠供電和減少