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> 原标题:带储能系统的模块化区域用户级综合能源系统投资方案分析

编者按:分布式电源、储能和电动汽车的大规模接入给配电网带来了新的挑战。区域综合能源和电力系统(IEPS)提供了应对挑战的重要技术选择。它打破了现有的电、热、气独立供应模式,成为现代能源开发利用模式,提高了综合能源效率。

1.研究背景

一方面,能源和设备类型的多样性、用户定位和专业服务要求,以及IEPS的复杂性对规划方法的通用性和有效性提出了更高的要求。另一方面,设备和系统的建模是IEPS规划的基础,但是现有的建模方法不能有效地反映各种能源之间的差异传输特性和网络损耗。因此,有必要对IEPS建模与规划进行全面深入的研究。

2个主要创新点和高级零件

(1)主要创新点

介绍了一种由仿真模型和优化模型组成的两模块优化规划模型。主要贡献如下:

1)建立了由仿真模型和优化模型组成的两模块优化规划模型。

2)引入双层扩展总线结构,内部总线考虑复杂的能量流,如功率/热量关系;

3)采用改进的自适应遗传算法优化交叉和变异率,避免了传统遗传算法的缺点。

3研究内容

与传统的单母线结构不同,双母线结构在考虑各能源系统的连接方式和耦合关系的基础上,考虑了各能源系统的内部网络约束。该结构能充分反映综合能源系统的运行特点。

综合能源系统的优化配置是一个多因素、多维、非线性的问题,难以解决。为了降低优化问题的复杂性,提出了一种仿真模型和优化模型相结合的框架。

基于热电解耦合进行个体建模和迭代求解,使得热/电系统可以根据其自身特性独立建模。同时,解耦方法能够有效地反映热传导特性和电传输特性之间的差异,能够有效地降低系统仿真的规模和复杂度。

结果

为了验证本文提出的优化框架和双总线结构的正确性,以IEPS实际为例进行了验证。根据不同的产能和设备类型,分别以最小投资成本、运行成本和总成本为目标函数进行优化。结果表明,本文建立的优化规划模型可以有效解决IEPS规划问题,也可以应用于复杂的IEPS大规模的电/热网络。

结论和随访研究

1)建立了区域用户级IEPS的模块化规划框架。依次进行仿真和优化模型以获得最优解。

2)提出了双层母线结构仿真方法,分别保证电网的快速动态和热网的慢速动态。通过充分考虑不同设备之间的耦合关系,保持了系统组成的灵活性和仿真计算的准确性。

然而,本文仍存在一些问题,需要进一步研究。例如,天然气管网和天然气负荷的不同特性也会影响IEPS的配置。

来源:国土报中文版

标题:含储能系统的模块化区域用户级综合能源系统投资方案分析

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