海島微電網(wǎng)組網(wǎng)優(yōu)化研究

楊湛曄，馬紅偉，毛建容

(許繼集團(tuán)智能電網(wǎng)研究中心，北京市100085)

海島微電網(wǎng)組網(wǎng)優(yōu)化研究

楊湛曄，馬紅偉，毛建容

(許繼集團(tuán)智能電網(wǎng)研究中心，北京市100085)

闡述了一種海島微電網(wǎng)組網(wǎng)方案的優(yōu)化方法，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)微電網(wǎng)組網(wǎng)方案數(shù)據(jù)的整理分析，研究了利用Homer工具計(jì)算并網(wǎng)、離網(wǎng)組網(wǎng)方案的凈現(xiàn)值投資、發(fā)電成本單價(jià)、發(fā)電量及可再生發(fā)電比例，分析光伏設(shè)備價(jià)格、儲(chǔ)能設(shè)備使用壽命、風(fēng)速、柴油價(jià)格波動(dòng)對(duì)組網(wǎng)方案的影響，比較出經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)方案。然后在Powerfactory仿真軟件中搭建經(jīng)濟(jì)性方案模型，研究驗(yàn)證最優(yōu)方案的可行性，實(shí)際并網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和調(diào)研資料也驗(yàn)證了現(xiàn)有組網(wǎng)方法合理。

微電網(wǎng)；海島供電；并網(wǎng)運(yùn)行；離網(wǎng)運(yùn)行；homer優(yōu)化計(jì)算；Powerfactory仿真

0 引 言

海島供電系統(tǒng)接入新能源發(fā)電，組成海島新型智能微電網(wǎng)，可以作為微電網(wǎng)的一種典型運(yùn)行方式，具有微電網(wǎng)的一般特性，又需結(jié)合海島自身特點(diǎn)，形成適合海島可持續(xù)發(fā)展的組網(wǎng)方案。

隨著微電網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注微電網(wǎng)的組網(wǎng)優(yōu)化問(wèn)題。文獻(xiàn)[1]提出了采用細(xì)菌覓食算法對(duì)風(fēng)-光-儲(chǔ)混合的微電網(wǎng)電源優(yōu)化配置問(wèn)題進(jìn)行求解的方法；文獻(xiàn)[2] 提出了一套含有微電網(wǎng)的配電網(wǎng)變電站規(guī)劃及網(wǎng)架規(guī)劃方法；文獻(xiàn)[3] 建立了風(fēng)-光-儲(chǔ)混合電力系統(tǒng)規(guī)劃的非合作模型和合作博弈模型；文獻(xiàn)[4-5]分別從不同的角度分析了微電網(wǎng)組網(wǎng)方案優(yōu)化；文獻(xiàn)[6-8] 對(duì)海島電網(wǎng)能量管理及微電網(wǎng)的優(yōu)化配置做了系統(tǒng)的分析；文獻(xiàn)[9-10]對(duì)微電網(wǎng)的全網(wǎng)模型搭建與穩(wěn)定性分析及Powerfactory仿真工具做了介紹；文獻(xiàn)[11-12]中對(duì)分布式發(fā)電優(yōu)化及風(fēng)光互補(bǔ)進(jìn)行了深入的研究。

上述文獻(xiàn)在理論推導(dǎo)方面，模型完善方面進(jìn)行了深入的研究。本文汲取上述文獻(xiàn)資料的成果，利用計(jì)算及仿真工具，針對(duì)特定的海島調(diào)研實(shí)際數(shù)據(jù)，進(jìn)行了海島微電網(wǎng)建設(shè)的組網(wǎng)優(yōu)化，并總結(jié)了一套含多種分布式能源海島微電網(wǎng)的組網(wǎng)方法。

分布式能源的利用，不是盲目的堆砌，不是接入后的粗放管理，需要結(jié)合時(shí)間、空間進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。由于分布式能源存在不穩(wěn)定性，造成了規(guī)劃選擇的多樣性，也形成了運(yùn)行控制的動(dòng)態(tài)特性。由于區(qū)域差異的存在，本文從多角度出發(fā)，分析了分布式能源之間，分布式能源與常規(guī)能源之間，發(fā)電與儲(chǔ)能之間，發(fā)電與負(fù)荷之間的關(guān)系，形成一種分布式能源優(yōu)化互補(bǔ)的方法。該方法分析分布式發(fā)電設(shè)備成本、效率、壽命等，形成設(shè)備成本與發(fā)電成本的比例關(guān)系；分析特定區(qū)域的自然條件，形成自然能源利用的比例關(guān)系；分析特定區(qū)域的負(fù)荷需求，形成發(fā)電與負(fù)荷的比例關(guān)系；同時(shí)考慮環(huán)境、政策的影響因素，形成相應(yīng)的比例關(guān)系；將上述形成的比例關(guān)系統(tǒng)籌起來(lái)，就形成了指導(dǎo)微電網(wǎng)組網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行管理的方向。

1 微網(wǎng)組網(wǎng)分析方法與流程

通過(guò)對(duì)實(shí)際海島微電網(wǎng)組網(wǎng)方案的整理與歸納，整個(gè)海島微電網(wǎng)的組網(wǎng)方案流程步驟如圖1所示。

圖1 組網(wǎng)優(yōu)化流程

可再生能源互補(bǔ)發(fā)電優(yōu)化建模(hybrid optimization model for electric renewable，Homer)是一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，可針對(duì)離網(wǎng)或并網(wǎng)的分布式發(fā)電系統(tǒng)，利用優(yōu)化和靈敏度分析的算法，評(píng)估系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)選擇的可行性，以及考慮技術(shù)成本的變化和能源資源的可用性。

利用電力系統(tǒng)仿真軟件Powerfactory驗(yàn)證組網(wǎng)方案的可靠性。Powerfactory是數(shù)字仿真和電網(wǎng)計(jì)算程序，可以進(jìn)行潮流計(jì)算、故障分析、諧波分析、穩(wěn)定性分析、可靠性分析、保護(hù)、最優(yōu)潮流、配網(wǎng)優(yōu)化、低壓網(wǎng)絡(luò)分析等。

2 組網(wǎng)需求及優(yōu)化目標(biāo)

組網(wǎng)方案的優(yōu)化分析，首先是要收集詳細(xì)且準(zhǔn)確的資料數(shù)據(jù)，匯總整理成表格，為后期計(jì)算、仿真、分析備用。

2.1 數(shù)據(jù)資料

(1)自然資源數(shù)據(jù)整理：需要收集海島經(jīng)緯度、面積、地貌、常駐人口、高峰人口、綠化覆蓋面積、島上建筑物、氣候總體特征(惡劣天氣情況)、平均光照強(qiáng)度、平均風(fēng)速、交通運(yùn)輸狀況(海島與大陸交通，海島島內(nèi)交通狀況)，海島可開(kāi)發(fā)占地面積，同時(shí)需要考慮柴油等燃料的價(jià)格以及價(jià)格波動(dòng)的范圍，數(shù)據(jù)需要年、月、日甚至小時(shí)的平均數(shù)據(jù)。

(2)海島電源、電網(wǎng)數(shù)據(jù)整理：需要收集現(xiàn)有海島電網(wǎng)的電源、電網(wǎng)情況，是否有分布式能源接入，是否通過(guò)海底電纜并網(wǎng)等，需要海島電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該部分?jǐn)?shù)據(jù)搜集不僅要考慮現(xiàn)有數(shù)據(jù)，還要結(jié)合海島供電局的規(guī)劃與發(fā)展趨勢(shì)。

(3)負(fù)荷需求數(shù)據(jù)整理：海島電網(wǎng)的負(fù)荷需求及負(fù)荷規(guī)劃，以及典型日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷需求總量、年負(fù)荷平均值、月平均負(fù)荷需求、月負(fù)荷峰值分布，負(fù)荷需求的數(shù)據(jù)也需要年、月、日甚至24 h的平均數(shù)據(jù)。

特殊負(fù)荷需求包括海水淡化、供熱、制冰制冷，電動(dòng)汽車(chē)充放電需求，電動(dòng)船充電碼頭需求等。

(4)設(shè)備數(shù)據(jù)整理：主要設(shè)備性能分析，包括儲(chǔ)能設(shè)備充放電深度、壽命曲線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)特性曲線，柴油發(fā)電機(jī)特性曲線等，根據(jù)海島建設(shè)實(shí)際需求以及海島規(guī)劃有目的地進(jìn)行技術(shù)性能調(diào)查及比較。

在技術(shù)性能數(shù)據(jù)整理的同時(shí)，也必須關(guān)注市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，充分了解設(shè)備的投資成本、維護(hù)費(fèi)用以及使用壽命情況等數(shù)據(jù)資料等。

(5)局限數(shù)據(jù)與政策性：全面了解海島建設(shè)發(fā)展中的各方面限制，比如某些海島上設(shè)有動(dòng)物保護(hù)區(qū)，有些海島是貝類植物保護(hù)基地，因此需要考慮該海島在前期開(kāi)發(fā)建設(shè)與后期運(yùn)行維護(hù)時(shí)對(duì)污染物的排放限制，對(duì)燃料使用總量的限制，以及土地開(kāi)發(fā)方面的限制，所以有必要對(duì)政策性法規(guī)文件等進(jìn)行梳理。

2.2 資料來(lái)源

在數(shù)據(jù)整理時(shí)，可先制定清晰的收資表，在收資過(guò)程中補(bǔ)充完善，后期對(duì)數(shù)據(jù)加工，查漏補(bǔ)缺。原始資料的完整與準(zhǔn)確直接影響到組網(wǎng)方案工作的效率。

部分?jǐn)?shù)據(jù)資料可從NASA網(wǎng)站獲取，部分?jǐn)?shù)據(jù)資料需要跟蹤市場(chǎng)信息，多數(shù)資料數(shù)據(jù)必須與海島及相關(guān)各部門(mén)溝通聯(lián)系，以便獲得準(zhǔn)確、詳細(xì)的資料。

2.3 數(shù)據(jù)示例

以下給出案例海島風(fēng)力發(fā)電相關(guān)數(shù)據(jù)的資料，如表1～2，圖2所示。

可參考上述表格，對(duì)所有組網(wǎng)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行加工整理，以便優(yōu)化過(guò)程中初始邊界條件及迭代刻度的選擇。

2.4 實(shí)際組網(wǎng)需求示例

表1 某海島年平均風(fēng)速

表2海島風(fēng)機(jī)成本資料

Tab.2Costsofwindturbineonisland

圖2 海島風(fēng)機(jī)特性曲線

將組網(wǎng)方法運(yùn)用于南海某旅游生態(tài)海島的組網(wǎng)規(guī)劃中，選定海島目前已開(kāi)發(fā)的大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)電出力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于海島需求，多余電量通過(guò)海底電纜并網(wǎng)。海島電網(wǎng)每年需保證1個(gè)月的離網(wǎng)維修，離網(wǎng)期間僅能憑借柴油機(jī)集中供電，柴油燃料受限不能保證供電可靠性，離網(wǎng)同時(shí)無(wú)法協(xié)調(diào)風(fēng)電場(chǎng)出力，損失了大量的風(fēng)電資源，因此需要優(yōu)化組網(wǎng)方案。

2.5 優(yōu)化目標(biāo)

(1)發(fā)電費(fèi)用最小。

式中：Pij為不同分布式發(fā)電(distributed generation,DG)的額定功率；ni為該DG電源的種類數(shù)量；ai為發(fā)電成本，包括燃料消耗成本、維護(hù)成本、折舊成本、購(gòu)電成本等。

(2)治理費(fèi)用最小。

式中：k代表不同治理類型(污染排放、CO2排放、噪音等)，Cikrik(Pi)表示治理發(fā)電Psi所產(chǎn)生的不良影響的費(fèi)用。

(3)發(fā)電與用電平衡，儲(chǔ)能參與發(fā)電峰谷調(diào)節(jié)與互補(bǔ)。

∑P發(fā)電+∑P用電=∑P儲(chǔ)能調(diào)節(jié)

另外，離網(wǎng)型微電網(wǎng)的最優(yōu)組網(wǎng)，必須確定最優(yōu)微源結(jié)構(gòu)，確定離網(wǎng)最小組網(wǎng)配置，最大組網(wǎng)配置(最大負(fù)荷需求)，明確計(jì)劃性孤島月份，分析非計(jì)劃性孤島方案，分析特定變量的影響等。

3 并網(wǎng)型微電網(wǎng)組網(wǎng)方案優(yōu)化方法

3.1 并網(wǎng)組網(wǎng)方案優(yōu)化原則

(1)并網(wǎng)型的海島微電網(wǎng)，負(fù)荷需求滿足最大峰值數(shù)據(jù)，默認(rèn)不考慮柴油發(fā)電機(jī)接入，同時(shí)考慮適當(dāng)規(guī)模的分布式發(fā)電設(shè)備，在Homer工具中計(jì)算迭代，計(jì)算最優(yōu)方案。

(2)歸納典型結(jié)構(gòu)方案，從多種角度考慮分析，例如完全依靠外界電網(wǎng)供電的并網(wǎng)方案、光儲(chǔ)互補(bǔ)的并網(wǎng)方案、單純接入風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)方案和具備風(fēng)、光、儲(chǔ)互補(bǔ)的并網(wǎng)方案等，需根據(jù)實(shí)際情況歸納整理。

(3)最優(yōu)典型結(jié)構(gòu)方案對(duì)比，針對(duì)不同最優(yōu)典型方案的投資金額、發(fā)電量、排放量、可再生能源比例、單位發(fā)電電價(jià)，進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合海島實(shí)際情況選擇組網(wǎng)方案。

(4)最優(yōu)方案的確定過(guò)程中，需保證最優(yōu)方案中任意可選項(xiàng)都通過(guò)最小可選刻度值上下浮動(dòng)的比較。

具體的并網(wǎng)優(yōu)化流程如圖3所示。

3.2 組網(wǎng)方案及敏感性分析

根據(jù)分析，對(duì)選取的海島進(jìn)行逐項(xiàng)分析，設(shè)定了8種組網(wǎng)方式，統(tǒng)一計(jì)算，進(jìn)行數(shù)據(jù)迭代對(duì)比，最后形成如表3所示的8種最優(yōu)方案。

上述8種不同結(jié)構(gòu)下的最優(yōu)方案，其中第1種方案為當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的發(fā)電情況，第5種為風(fēng)力發(fā)電退出并網(wǎng)發(fā)電的情況。

敏感性分析：由于海底電纜和風(fēng)電廠的前期投資已經(jīng)完成，且投資規(guī)模較大，因此新增分布式發(fā)電設(shè)備價(jià)格、維護(hù)費(fèi)用、風(fēng)速變化、儲(chǔ)能設(shè)備使用壽命等敏感性因素對(duì)組網(wǎng)方案、投資凈現(xiàn)值、單位發(fā)電成本、污染物排放量的影響較小?，F(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)效益較高，其余分布式發(fā)電在并網(wǎng)條件下將會(huì)增加發(fā)電的成本。

圖3 并網(wǎng)優(yōu)化流程圖

表3 并網(wǎng)型微電網(wǎng)組網(wǎng)典型方案數(shù)據(jù)對(duì)比

優(yōu)化結(jié)論：并網(wǎng)新增風(fēng)光柴儲(chǔ)等設(shè)備，不可避免地會(huì)增加凈現(xiàn)值及發(fā)電成本，但是海底電纜、海上風(fēng)電的建設(shè)并不普遍，考慮新能源發(fā)電的環(huán)境效益及社會(huì)效益，以及海島的實(shí)際離網(wǎng)供電需求，增加分布式發(fā)電實(shí)為海島電網(wǎng)建設(shè)的方向。

4 離網(wǎng)型微電網(wǎng)組網(wǎng)方案優(yōu)化方法

4.1 離網(wǎng)組網(wǎng)方案計(jì)算

(1)確定典型微源結(jié)構(gòu)。按照統(tǒng)一負(fù)荷需求設(shè)定邊界條件，枚舉典型微源結(jié)構(gòu)，例如風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)方案、風(fēng)柴儲(chǔ)微電網(wǎng)方案、光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)方案、柴儲(chǔ)微電網(wǎng)方案，通過(guò)Homer計(jì)算出各自的最優(yōu)方案，然后分析不同最優(yōu)方案的組網(wǎng)配置、投資凈現(xiàn)值、發(fā)電量成本、污染物排放量等數(shù)據(jù)。

(2)確定負(fù)荷需求區(qū)限。設(shè)定相同的微源組成結(jié)構(gòu)，如風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)，選擇不同的負(fù)荷需求(月份、峰值負(fù)荷、平均負(fù)荷等)，通過(guò)Homer計(jì)算出各自最優(yōu)方案，分析不同負(fù)荷需求條件下的最優(yōu)方案的組網(wǎng)配置、投資凈現(xiàn)值、發(fā)電量成本、排放量等數(shù)據(jù)。

表4 特定海島小/大負(fù)荷需求組網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比

表4對(duì)比了特定海島小負(fù)荷需求與大負(fù)荷需求的相關(guān)數(shù)據(jù)，隨著負(fù)荷的增加，組網(wǎng)設(shè)備容量隨之增加，凈現(xiàn)值隨之增加，發(fā)電成本略微下調(diào)，污染物排放量也會(huì)隨之增加。

(3)根據(jù)實(shí)際需求優(yōu)化組網(wǎng)方案。針對(duì)并網(wǎng)型有離網(wǎng)需求的微電網(wǎng)，由表4可知，不同的負(fù)荷需求會(huì)影響最優(yōu)方案及其凈現(xiàn)值、發(fā)電量成本、污染物排放量。

可以明確計(jì)劃離網(wǎng)月份可以選擇負(fù)荷需求較小且分布式發(fā)電出力均較小的月份。

一旦發(fā)生非計(jì)劃性離網(wǎng)，組網(wǎng)方案要能滿足大部分時(shí)段的負(fù)荷需求，又不能盲目最大化投資，可根據(jù)實(shí)際情況斟酌。

具體的離網(wǎng)優(yōu)化流程如圖4所示。

4.2 離網(wǎng)組網(wǎng)方案優(yōu)化對(duì)比

以案例較小負(fù)荷需求為例，計(jì)算出的4種典型最優(yōu)方案分別為：風(fēng)光柴儲(chǔ)方案1、風(fēng)柴儲(chǔ)方案2、光柴儲(chǔ)方案3、柴儲(chǔ)方案4，結(jié)果見(jiàn)表4～7和圖5。

綜合所有優(yōu)化方案數(shù)據(jù)，風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)具有分布式發(fā)電滲透率較高，互補(bǔ)穩(wěn)定性好，環(huán)境效益較好，初期建設(shè)成本略大，適宜作為最終方案；風(fēng)柴儲(chǔ)微電網(wǎng)相比互補(bǔ)性略差，可作為初期可選方案；光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)沒(méi)有充分考慮該海島風(fēng)力資源優(yōu)勢(shì)，不推薦應(yīng)用于該島方案；柴儲(chǔ)微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性最好，不受光、風(fēng)資源限制，災(zāi)害天氣等惡劣情況下效果明顯，可是燃料消耗較大，污染物排放較大，可作為后備方案，解決短期極端情況。

4.3 敏感性分析

得出最優(yōu)方案后，針對(duì)方案選取中的一些變量進(jìn)行敏感性分析，例如可分別對(duì)柴油價(jià)格、光伏設(shè)備價(jià)格、儲(chǔ)能設(shè)備使用壽命、風(fēng)速等級(jí)進(jìn)行分析，設(shè)定邊界條件及最小刻度，逐步迭代求計(jì)算特定變量對(duì)最優(yōu)方案的影響，結(jié)果見(jiàn)表8～9。

圖4 離網(wǎng)優(yōu)化流程圖

表5 組網(wǎng)方案對(duì)比

表6 組網(wǎng)方案發(fā)電量對(duì)比

圖5 典型離網(wǎng)方案月平均發(fā)電數(shù)據(jù)對(duì)比

表7 組網(wǎng)方案排放量對(duì)比

表9柴油價(jià)格對(duì)發(fā)電量的敏感性分析數(shù)據(jù)

Tab.9Sensitivityanalysisofdieselpricestogeneratedenergy萬(wàn)kW·h/a

數(shù)據(jù)顯示隨著柴油價(jià)格的降低，發(fā)電成本也大幅降低，可再生能源利用率也隨之降低。通過(guò)敏感性分析，可歸納出變量對(duì)最優(yōu)方案的影響，增加方案選擇的靈活性。

因此，該方法形成了根據(jù)不同變量變化的一系列建設(shè)方案，指導(dǎo)下一步建設(shè)的方向。

5 微電網(wǎng)穩(wěn)定性分析方法

根據(jù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化分析所得的最優(yōu)方案，在Powerfactory仿真環(huán)境中，搭建最優(yōu)組網(wǎng)方案仿真模型，驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化方案的可靠性。

針對(duì)特定海島組網(wǎng)，按最優(yōu)方案搭建了全網(wǎng)模型，分別進(jìn)行了并網(wǎng)、離網(wǎng)潮流分析，故障分析以及穩(wěn)定性分析，驗(yàn)證了分布式發(fā)電出力變化、負(fù)荷變化對(duì)離網(wǎng)微電網(wǎng)的影響，研究配置的儲(chǔ)能設(shè)備是否能最大化消納分布式發(fā)電的峰谷差額，并為Homer經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化提供了反饋信息，最終確定了兼顧經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的組網(wǎng)方案。

6 結(jié) 論

通過(guò)特定海島微電網(wǎng)組網(wǎng)的優(yōu)化分析，提出了一種針對(duì)微電網(wǎng)組網(wǎng)方案優(yōu)化的方法，該方法通過(guò)并網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，同時(shí)有助于離網(wǎng)微電網(wǎng)的互補(bǔ)優(yōu)化配置，不僅適用于海島，也適用于一般性微電網(wǎng)，并得出如下結(jié)論：

(1)并網(wǎng)優(yōu)化需側(cè)重經(jīng)濟(jì)性因素，離網(wǎng)型優(yōu)化則以穩(wěn)定性為出發(fā)點(diǎn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。并網(wǎng)型海島有離網(wǎng)需求的微電網(wǎng)要根據(jù)需求考慮計(jì)劃離網(wǎng)、非計(jì)劃離網(wǎng)方案的區(qū)別。

(2)經(jīng)濟(jì)性分析、穩(wěn)定性分析互為邊界條件，需進(jìn)行多次計(jì)算，以滿足經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的需求。

(3)該方法的難點(diǎn)在于原始數(shù)據(jù)的收集整理以及穩(wěn)定性分析時(shí)個(gè)性化仿真模型的搭建。

(4)該優(yōu)化方法結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)，針對(duì)優(yōu)化進(jìn)行了了大量的數(shù)據(jù)比較和仿真分析，為微電網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)劃做出了貢獻(xiàn)。

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(編輯：劉文瑩)

OptimalCombinationTechnologyofIslandMicrogrid

YANG Zhanye, MA Hongwei, MAO Jianrong

(Smart Gaid Research Institute of XuJi Co., Ltd., Beijing 100085, China)

This paper introduced the optimal combination scheme of island microgrid, and validated the scheme with using the operation data of actual projects. Through the arrangement and analysis of combination data of microgrid, the net present value of investment, the unit price of generating cost, the generated energy and the renewable power ratio in grid-connected mode or island mode were calculated by software Homer. Then, the equipment price of photovoltaic power generation was analyzed, as well as the influence of energy storage equipment’s service life, wind speed, diesel price on combination scheme, in order to obtain the most economical scheme. Finally, the model for the most economical scheme was built by simulation software PowerFactory, the feasibility of optimal scheme was studied and validated; its rationality was also proved by the actual operation data in grid-connected mode and the investigation materials.

microgrid; islanding power supply; grid-connected; island mode; homer optimization calculation; powerfactory simulation

TM 727，TM 732

： A

： 1000-7229(2014)06-0063-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2014.06.012

2013-12-14

：2014-01-14

楊湛曄(1981)，男，碩士，工程師，主要從事微電網(wǎng)及分布式發(fā)電接入的研究，E-mail：kirksharp@foxmail.com；

馬紅偉(1974)，男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事微電網(wǎng)及分布式發(fā)電接入的研究，E-mail：mahongwei@xjgc.com；

毛建容(1975)，女，碩士，高級(jí)工程師，從事微電網(wǎng)及分布式發(fā)電接入的研究，E-mail：maojianrong@xjgc.com。