(国网河南安阳县供电公司 河南安阳 455000)
摘要:微网是大电网在分布式能源管理中经常使用的一种技术手段,其可以将储能单元、控制装置、各种各样的分布式电源及负荷结合在一起,构成一个可实现“单一可控”的单元,为用户提供电能与热能,做到“热”、“电”联产。在实际运行过程中,处于不同运动调度模式下的微网在经济运行方面会存在较大的差异,本文试对不同运动调度模式下微网经济运行状况进行对比与分析。
关键词:运行调度模式;微网;经济;运行效果;对比
微网是大电网中的一个可控单元,其可以通过几秒钟内的动作来满足外网对电能的需求,而对于用电用户而言,微网则可以满足其特定需求,使线路损耗降低、使本地电压维持在未定状态、使本地供电更加可靠,甚至可以将余热充分利用起来来使能量的利用效率提高。一直以来,微网经济运行目标都是以低发电成本来保障微源发电、用电负荷之间处于平衡状态,在实时调度微源出力的同时实现最高的供电可靠性,并尽可能地减少环境污染,达到环境友好型供电的最终目标[1]。然而,实际运行中存在着不同调度运作模式,其会对微网经济带来影响。如何选择运行调度模式来确保微网经济运行,正是本文所要研究的课题。
一、微网当前的运行模式
(一)孤岛运行模式
当微网处于孤岛运行模式时,PCC断路器的状态是断开的,其负荷供应安全需要依靠微网内微源来支持,微电网、大电网彼此之间并不存在电能交易问题,现有的微网能量管理系统负责对系统的运行安全进行管理与维护,确保系统的可靠运行。微源优化组合需要由集中调度来实现。当然,考虑到实际情况中微燃机、燃料电池等可控机组可能存在较长的响应时间,有可能“热能-电能”之间的供需平衡会受到一定影响。可以说,处于孤岛运行模式的微电网如果想要做到能量平衡,则必须要添加储能装置,并且这些装置是必不可少的,必须添加足量。
(二)并网运行模式
当微网处于并网运行模式时,PCC断路器的状态是相连接且并列运行的。基于这种运行状态,微电网可以与大电网连接,实现大电网对微电网的调度;并且,若是微电网系统负荷缺额,微电网还能吸取大电网的电能,以此来进行弥补;当然,若是微电网发电过剩,还能将多余的电能输送给大电网。可以说,在并网运行模式下,微电网、大电网之间的关系是相互补充、相互支撑的。在病房运行模式下,不仅电力系统运行水平可以显著提高,供电可靠性也会得到明显的提高;甚至微电网经济效益也会相应提高。值得注意的是,处于并网运行模式时,微电网不会对大电网的正常运行造成影响,反而微电网可以为大电网作出更多、更大的贡献。
二、针对不同调度模式建立相应的经济模型
(一)并网模式
在并网运行模式下,微源运行状态有着较快的变化,因此应选择常规日前调度模型进行研究,研究过程中,需要考虑到如下几个要素:①投资折旧成本;②运行管理成本;③微网、外网交互成本;④热电联产的制热收益成本;⑤发电单元燃料成本。计算公式见图1:
公式中各函数代表的意义参见上文,其之所以要增加旋转设备,原因在于微电网运行过程中会遭遇许多不确定性因素,而内部机组旋转备用能力有限。
三、分析
假设以并网运行作为微网经济运行模式,基于前文构建的模型,使用免疫粒子群算法进行求解,可以算出微电网中各个可调度单元的具体调度出力,计算总电负荷,为光伏出力、风机出力、微型燃气轮机出力以及有功缺额的总和。若是电负荷在微电网中较轻,则电网电价会处于低谷,光伏、风机、微型燃气轮机发出的电量过剩,进而为蓄电池充电;若是燃料电池发电成本低于外网购电价格,则燃料电池会被优先调用,而不是从电网购电。
若是选择含高温储能系统的微网优化调度方案,那么在微网电负荷轻时光伏、风机、微型燃气轮机发出的电量过剩,则在为蓄电池充电的同时还会在高温储能系统中蓄热,若是电负荷提高,风光发电难以满足其要求,则会优先调用蓄电池,若是蓄电池也无法满足要求,则要由燃料电池出力,从外网购电。于在谷时段,该系统会集中充电,并于其他时段放热。据调查,含有该系统的运行成本大约为1980元,而不含有该系统的运行成本则达到2200元,可见含有高温储能系统的微网具有更高的经济效益比,发电、发热两不耽误[3]。
结语:
本文首先对“孤岛”和“并行”两种微网运行模式进行了介绍,随后针对不同调度模式建立了相应的模型,之后使用科学方法为模型求解,最终获得研究结果,即含有高温储能系统的微网其经济效益比最高。
参考文献:
[1]张美霞,陈洁,杨秀,等.微网经济运行研究综述[J].华东电力,2012,40(09):1480-1485.
[2]陈洁,杨秀,朱兰,等.不同运行调度模式下微网经济运行对比分析[J].电力自动化设备,2013,33(08):106-113.
[3]黄小耘,欧阳卫年,吴树鸿,等.不同运行调度模式下微网经济运行对比分析[J].微型电脑应用,2017,33(01):31-34.
论文作者:常浦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签:电网论文; 模式论文; 经济运行论文; 电能论文; 成本论文; 系统论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第27期论文;