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    電能替代下考慮需求響應(yīng)的綜合園區(qū)風光儲配置方法

    2021-10-20 02:11:42楊穎劉友波黃媛劉俊勇王瀟笛
    電力建設(shè) 2021年10期
    關(guān)鍵詞:風光電能配電網(wǎng)

    楊穎,劉友波,黃媛,劉俊勇,王瀟笛

    (四川大學電氣工程學院,成都市 610065)

    0 引 言

    綜合園區(qū)含有冷、熱、電等多種用能方式,傳統(tǒng)供冷供熱使用化石生物燃料,造成嚴重的環(huán)境污染。在園區(qū)中使用風光等清潔能源產(chǎn)生的電能替代化石燃料,如電采暖、地能熱源、電動汽車等用電設(shè)備[1]的發(fā)展是治理環(huán)境污染問題的重要方式。因此,園區(qū)是大力推進電能替代應(yīng)用的新場景。但風光出力具有較強的波動性[2],配置儲能設(shè)備,可以解決清潔能源出力的隨機性和波動性問題,提高清潔能源利用效率,用戶依靠需求響應(yīng)(demand response,DR)參與調(diào)節(jié),可以優(yōu)化系統(tǒng)經(jīng)濟性,提高能源利用率,促進園區(qū)清潔能源系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

    目前已有文獻針對電能替代和需求響應(yīng)的作用以及其在綜合能源系統(tǒng)和風光儲系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了研究并取得了一些成果。文獻[3-5]在綜合能源系統(tǒng)中,分別考慮電動汽車充電和電采暖的電能替代模型,對儲能設(shè)備進行優(yōu)化配置,結(jié)果表明電能替代下合理配置資源可以提高清潔能源利用率;文獻[6-7]建立了計及配電網(wǎng)運行特性和需求響應(yīng)的微電網(wǎng)模型,通過對微電源出力進行優(yōu)化調(diào)度,可以在保持配電網(wǎng)運行安全性的同時有效提高微網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟性和清潔能源利用率;文獻[8-9]在綜合園區(qū)能源系統(tǒng)中構(gòu)建包含熱負荷和電負荷的綜合需求響應(yīng)模型,驗證了綜合需求響應(yīng)對于提高園區(qū)熱電供應(yīng)靈活性具有明顯效果,并可有效削減棄風棄光量。綜合園區(qū)中含有大量電替熱、電替冷和電替油負荷,其規(guī)模化接入園區(qū),可利用風光儲系統(tǒng)進行供電,但會影響園區(qū)配電網(wǎng)的運行可靠性,基于此對接入園區(qū)配電網(wǎng)的風光儲系統(tǒng)容量配置方法進行改進。

    為了提高大規(guī)模的電能替代負荷接入后園區(qū)的供電能力,本文提出一種電能替代下考慮配電網(wǎng)運行狀態(tài)和需求響應(yīng)的風光儲系統(tǒng)雙層配置模型,充分考慮配電網(wǎng)和風光儲系統(tǒng)的能量互動以及風光儲系統(tǒng)的最優(yōu)容量配置。首先,建立綜合園區(qū)中電替熱、電替冷以及電替油負荷模型。然后,構(gòu)建基于配電網(wǎng)運行狀態(tài)、電能替代和需求響應(yīng)的風光儲系統(tǒng)容量配置雙層模型。上層模型為風光儲系統(tǒng)容量配置模型,計及環(huán)境保護效益和電能替代效益,考慮儲能設(shè)備的運行特性,以風光儲系統(tǒng)投資建設(shè)總成本最低為目標。下層模型為配電網(wǎng)運行狀態(tài)模型,從安裝節(jié)點傳輸功率波動、電壓偏移以及網(wǎng)絡(luò)損耗3個方面考慮。然后,采用混合整數(shù)線性規(guī)劃和二階錐松弛等線性化手段對所建模型進行轉(zhuǎn)化,并在Matlab中調(diào)用Cplex進行求解。最后,在IEEE 33節(jié)點的配電網(wǎng)絡(luò)中,以某綜合園區(qū)的電能替代場景為例,對配置的風光儲系統(tǒng)進行綜合分析,驗證所配置風光儲系統(tǒng)對解決綜合園區(qū)電能替代問題的有效性和合理性。

    1 電能替代下綜合園區(qū)能源系統(tǒng)

    1.1 電能替代下綜合園區(qū)能源系統(tǒng)架構(gòu)

    綜合園區(qū)中含有各種不同能源,包含大容量的燃煤燃油設(shè)備。綜合園區(qū)能源系統(tǒng)主要由能量供應(yīng)、運輸、存儲以及消耗4個環(huán)節(jié)構(gòu)成,包含新能源發(fā)電設(shè)備、輸送網(wǎng)絡(luò)、儲能設(shè)備、電能替代所需設(shè)備以及用能終端等眾多物理裝置。本文基于綜合園區(qū)用能的電能替代,構(gòu)建包含風電、光伏、電熱鍋爐、電制冷機組、電動汽車充電站以及儲能設(shè)備在內(nèi)的電熱冷協(xié)同供應(yīng)的綜合園區(qū)能源系統(tǒng),其具體架構(gòu)如圖1所示。

    圖1 綜合園區(qū)能源系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 Energy system structure of an integrated park

    1.2 綜合園區(qū)電能替代負荷模型

    1.2.1電替熱負荷模型

    電鍋爐是消耗電能滿足用戶熱負荷需求的供熱設(shè)備。用戶熱負荷需求主要受溫度的影響,本文日熱負荷預測函數(shù)以溫度作為變量,用戶電替熱負荷模型[10]為室外溫度的函數(shù),電替熱功率的表達式如式(1)—(3)所示。

    (1)

    (2)

    (3)

    在園區(qū)已知熱負荷需求的情況下,利用電鍋爐以電替熱,滿足綠色園區(qū)的建設(shè)目標。

    1.2.2電替冷負荷模型

    電制冷機是消耗電能滿足用戶冷負荷需求的供冷設(shè)備,廣泛地應(yīng)用于商業(yè)與工業(yè)中。電替冷負荷[11]的數(shù)學模型如式(4)—(6)所示。

    (4)

    (5)

    (6)

    1.2.3電替油負荷模型

    由于環(huán)境污染問題的日益嚴重,我國大力實行“油改電”[12],并持續(xù)推進電動汽車的發(fā)展。在綜合園區(qū)已有配電網(wǎng)中,接入大規(guī)模電動汽車充電的電能替代負荷會對系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性造成巨大影響,因此,在園區(qū)接入清潔能源系統(tǒng)的規(guī)劃運行中,必須考慮電動汽車的電替油負荷特性。根據(jù)文獻[13]中電動汽車的總里程數(shù)S、充電容量E和開始充電時間tA的概率密度函數(shù)可以直接求出園區(qū)電動汽車充電需求負荷功率的概率分布函數(shù)。電動汽車的充電功率計算如式(7)所示。

    (7)

    2 冷熱電負荷需求響應(yīng)模型

    2.1 電負荷需求響應(yīng)

    價格型響應(yīng)是需求響應(yīng)的一種響應(yīng)方式,在分時電價的合理調(diào)節(jié)下引導用戶逐漸改變傳統(tǒng)用電消費方式,使峰值高價負荷向谷時低價負荷移動,提高系統(tǒng)收益和運行可靠性。用戶價格型需求響應(yīng)行為可以由電量響應(yīng)電價和電量電價的彈性系數(shù)描述[14]?;诜謺r電價響應(yīng)的電量電價彈性矩陣M的表達形式如式(8)所示[14]。

    (8)

    式中:mff、mpp、mgg分別表示峰時電價、平時電價、谷時電價的自彈性系數(shù);其余表示分時電價的交叉彈性系數(shù)。

    用戶電量經(jīng)過價格型需求響應(yīng)后表達形式如式(9)所示。

    (9)

    式中:下標0表示價格型需求響應(yīng)前,DR表示價格型需求響應(yīng)后;下標f、p、g分別表示峰平谷時段;E表示用戶的用電量;e表示電價;Δe表示電價變化量。

    2.2 冷熱負荷需求響應(yīng)

    冷熱負荷需求響應(yīng)[9]是指冷熱負荷的柔性調(diào)節(jié)能力,在一定的范圍內(nèi)改變溫度值對冷熱用戶的舒適度影響不是很大,因此對于室內(nèi)溫度可以根據(jù)人體舒適度范圍進行約束,改變冷熱負荷需求,如式(10)所示。

    Tmin≤Tt-inside≤Tmax

    (10)

    式中:Tmax、Tmin分別表示可接受室溫的最大值、最小值。

    基于式(1)—(6)和式(10)構(gòu)成本文的冷熱負荷需求響應(yīng)模型,在不考慮人的主觀意愿因素下,該模型表明冷熱負荷有一定范圍的調(diào)度價值。

    3 電能替代下風光儲系統(tǒng)雙層配置模型

    本文考慮綜合園區(qū)電能替代下的風光儲系統(tǒng)容量配置,系統(tǒng)接入園區(qū)會對已有配電網(wǎng)運行狀態(tài)產(chǎn)生沖擊,而配電網(wǎng)的安裝節(jié)點傳輸功率會影響風光儲系統(tǒng)的容量配置結(jié)果,因此,涉及配置與運行2個層面的問題,考慮雙層配置模型,如圖2所示。首先,上層風光儲系統(tǒng)最優(yōu)配置模型基于需求響應(yīng),考慮滿足園區(qū)電能替代負荷的風光儲系統(tǒng)最優(yōu)容量配置,并將配置結(jié)果傳遞給下層配電網(wǎng)運行模型。然后,下層配電網(wǎng)運行模型根據(jù)提出的安裝節(jié)點傳輸功率波動、電壓偏移以及網(wǎng)絡(luò)損耗3個運行狀態(tài)指標計算自身安裝節(jié)點的傳輸功率,并將其值傳遞給上層風光儲系統(tǒng)配置模型,作為風光儲系統(tǒng)配置模型安裝節(jié)點傳輸功率的約束條件。最后,風光儲系統(tǒng)根據(jù)安裝節(jié)點的傳輸功率約束完成其內(nèi)部單元的優(yōu)化,得到最優(yōu)的風光儲系統(tǒng)配置方案。該雙層配置模型中上層風光儲系統(tǒng)的配置容量服務(wù)于下層配電網(wǎng)的運行,下層配電網(wǎng)運行模型的安裝節(jié)點功率決定上層風光儲配置容量,上層模型為配置局部優(yōu)化,下層模型為運行全局優(yōu)化,上下2個層次分工明確,分別優(yōu)化各自變量,能夠在滿足風光儲系統(tǒng)配置經(jīng)濟性的同時,發(fā)揮其對配電網(wǎng)運行的支持作用。

    圖2 綜合園區(qū)能源系統(tǒng)的雙層配置模型Fig.2 Bilevel model under energy system in integrated park

    3.1 上層風光儲系統(tǒng)模型

    3.1.1目標函數(shù)

    建立以考慮風光儲系統(tǒng)投資建設(shè)總成本最小為目標函數(shù)的風光儲系統(tǒng)配置模型。基于價格型需求響應(yīng)機制,建立一個包含分布式風機、光伏和儲能設(shè)備的風光儲系統(tǒng)配置模型,其表達式如式(11)所示。

    minCTOTAL=CINV+COP+CINN-CSUB

    (11)

    式中:CTOTAL表示風光儲系統(tǒng)的建設(shè)總成本;CINV表示風光儲系統(tǒng)的投資建設(shè)成本;COP表示風光儲系統(tǒng)的運行維護成本;CINN表示安裝節(jié)點的購售電成本;CSUB表示風光儲系統(tǒng)及電能替代的補貼收益。

    各成本的相關(guān)計算公式如式(12)—(15)所示。

    1)風光儲系統(tǒng)的建設(shè)成本CINV。

    (12)

    式中:CWT、CPV、CESS分別表示風機、光伏以及儲能設(shè)備的單位建設(shè)成本;PWT、PPV、PESS分別表示風機、光伏以及儲能設(shè)備的安裝配置容量;Bsal,WT、Bsal,PV、Bsal,ESS分別表示風機、光伏以及儲能設(shè)備的設(shè)備功率殘值;YWT、YPV、YESS分別表示風機、光伏以及儲能設(shè)備的使用壽命;r0,WT、r0,PV、r0,ESS分別表示風機、光伏以及儲能設(shè)備的貼現(xiàn)率。

    2)風光儲系統(tǒng)的運行維護成本COP。

    (13)

    3)安裝節(jié)點的購售電成本CINN。

    (14)

    4)風光儲系統(tǒng)及電能替代的補貼成本CSUB。

    (15)

    3.1.2約束條件

    1)系統(tǒng)運行功率平衡約束。

    (16)

    (17)

    (18)

    2)儲能設(shè)備性能約束。

    在本文的風光儲系統(tǒng)容量配置研究中,儲能設(shè)備的配置目標為:保證園區(qū)電能替代負荷特性下的供需能量平衡。系統(tǒng)中包含的儲能設(shè)備有儲電、蓄熱、蓄冷3種,其數(shù)學模型[15]以及運行約束如式(19)—(24)所示。

    (19)

    (20)

    (21)

    (22)

    (23)

    (24)

    儲能設(shè)備存儲能量和釋放能量2種狀態(tài)不能同時存在,因此引入0-1狀態(tài)變量,將非線性約束條件式(23)—(24)轉(zhuǎn)化為線性約束條件式(25)—(27)。

    (25)

    (26)

    (27)

    3)安裝節(jié)點傳輸功率約束。

    風光儲系統(tǒng)給園區(qū)電能替代負荷供電時,風光儲系統(tǒng)出力不足或電網(wǎng)處于低谷電價時,系統(tǒng)通過安裝節(jié)點向電網(wǎng)購電滿足園區(qū)電能替代負荷需求;風光儲系統(tǒng)出力充?;螂娋W(wǎng)處于峰值電價時,系統(tǒng)通過安裝節(jié)點向電網(wǎng)售電緩解電網(wǎng)的供電壓力。因此,下層配電網(wǎng)運行模型傳遞的安裝節(jié)點功率為上層風光儲系統(tǒng)配置模型傳輸功率的上限,購售電功率平衡約束和購售電上下限約束如式(28)—(30)所示。

    (28)

    (29)

    (30)

    從配電網(wǎng)購電或者風光儲系統(tǒng)向配電網(wǎng)售電2種狀態(tài)不能同時存在,因此引入0-1狀態(tài)變量,將非線性約束條件式(29)—(30)轉(zhuǎn)化為線性約束條件式(31)—(33)。

    (31)

    (32)

    (33)

    3.2 下層配電網(wǎng)模型

    3.2.1目標函數(shù)

    建立以考慮配電網(wǎng)安裝節(jié)點傳輸功率波動、節(jié)點電壓偏移以及網(wǎng)絡(luò)功率損耗最小為目標函數(shù)的配電網(wǎng)運行狀態(tài)模型。

    風光儲系統(tǒng)接入配電網(wǎng),引起系統(tǒng)安裝節(jié)點的傳輸功率波動,定義功率波動指標衡量系統(tǒng)安裝節(jié)點處的傳輸功率變化水平,其表達式如式(34)所示。

    (34)

    式中:Pf表示功率波動指標。

    風光儲系統(tǒng)接入配電網(wǎng),改變系統(tǒng)的節(jié)點電壓,定義系統(tǒng)節(jié)點電壓偏移指標衡量系統(tǒng)的節(jié)點電壓變化水平,其表達式如式(35)所示。

    (35)

    式中:Us表示電壓偏移目標;N表示配電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)點總數(shù);Ui,t表示配電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)點電壓;UN表示配電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)點額定電壓。

    風光儲系統(tǒng)接入配電網(wǎng),對系統(tǒng)的潮流方向及大小產(chǎn)生影響,改變系統(tǒng)的功率,定義網(wǎng)絡(luò)功率損耗目標衡量系統(tǒng)的功率損耗,其表達式如式(36)—(37)所示。

    (36)

    (37)

    由于安裝節(jié)點傳輸功率波動、節(jié)點電壓偏移、網(wǎng)絡(luò)功率損耗3個指標的量綱不一致,采用極差標準化法[7]對其進行歸一化處理,處理之后的綜合運行狀態(tài)指標表達式如式(38)所示。

    minf=kfPf+ksUs+klossPloss

    (38)

    kf+ks+kloss=1

    (39)

    式中:f表示下層配電網(wǎng)的綜合運行狀態(tài)指標;kf、ks、kloss分別表示歸一化后的安裝節(jié)點傳輸功率波動、節(jié)點電壓偏移、網(wǎng)絡(luò)功率損耗指標的權(quán)重系數(shù),其值根據(jù)實際重要程度確定,本文認為3個指標的重要程度一致,取kf=ks=kloss=1/3。

    3.2.2約束條件

    利用二階錐規(guī)劃[16]松弛后的配電網(wǎng)潮流約束、節(jié)點電壓約束以及支路電流約束條件參考文獻[16]。

    配電網(wǎng)安裝節(jié)點上傳輸功率受到運行狀態(tài)以及上層配置容量的影響,在一定的范圍內(nèi)波動,安裝節(jié)點傳輸功率上下限約束條件如式(40)所示。

    (40)

    3.3 求解算法

    本文上層通過混合整數(shù)線性規(guī)劃將非線性模型轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃問題,下層通過二階錐規(guī)劃將非凸優(yōu)化模型松弛為凸優(yōu)化問題,然后采用Cplex進行求解。Cplex求解器是一款專門針對線性規(guī)劃的成熟商業(yè)求解器,相比智能算法來說,其求解迅速并且不容易陷入局部最優(yōu),因此在Matlab中調(diào)用Cplex求解此模型,其求解流程如圖3所示。

    圖3 雙層模型求解流程Fig.3 Solving flowchart of the bi-level model

    4 算例分析

    4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

    采用改進的IEEE 33節(jié)點系統(tǒng)進行仿真,如圖4所示。在節(jié)點16和節(jié)點29接入風光儲系統(tǒng)。

    圖4 修改的IEEE 33節(jié)點配電網(wǎng)Fig.4 Modified 33-node distribution network

    本文以某綜合園區(qū)為算例進行計算,全年的平均氣溫為14.3 ℃,7月為一年中最熱的時間段,平均溫度可達27 ℃,1月最冷,平均溫度為0.1 ℃,全年太陽光照時間為2 400 h,年平均風速為2.1 m/s。根據(jù)園區(qū)所在地的氣候分布條件,將全年分為冬季采暖、夏季制冷和春秋過渡季3種運行場景,對園區(qū)進行風光儲系統(tǒng)容量配置并驗證本文所提電能替代的合理性。調(diào)度周期T取24 h,單位調(diào)度時間Δt取1 h。根據(jù)1.2節(jié)提出的電替熱、電替冷和電替油負荷模型,得到園區(qū)電能替代下的負荷需求特性,如圖5所示。

    圖5 電能替代負荷特性Fig.5 Load of electric energy substitution

    園區(qū)建筑物、電鍋爐、電制冷機的基礎(chǔ)參數(shù)[11,17]和園區(qū)電動汽車保有量[18]如表1所示。

    表1 基礎(chǔ)參數(shù)Table 1 The basic parameters

    風光儲系統(tǒng)的參數(shù)參考文獻[3]和文獻[5]。由于冷熱負荷存在季節(jié)性,本文設(shè)置以下3種場景:

    場景1:夏季典型日的風光儲容量配置;

    場景2:冬季典型日的風光儲容量配置;

    場景3:春秋過渡季典型日的風光儲容量配置。

    本文在Matlab中調(diào)用Cplex對建立的二階錐規(guī)劃和0-1混合整數(shù)線性規(guī)劃模型進行求解。

    4.2 優(yōu)化配置結(jié)果分析

    4.2.1需求響應(yīng)結(jié)果分析

    電力市場中分布式電源上網(wǎng)電價和峰谷分時電價[6]如表2所示。

    表2 分時電價信息Table 2 Table of time-of-use price

    基于文獻[14]中的負荷彈性系數(shù)和電量電價供給曲線,可得電量電價彈性矩陣為:

    (41)

    由此可得電能替代需求響應(yīng)前后的負荷曲線,如圖6所示,需求響應(yīng)前后負荷特征如表3所示。

    由圖6可知,考慮需求響應(yīng)后用戶用電負荷峰谷差變小,從表3可知,各場景下需求響應(yīng)前負荷峰谷差分別為2 300.0、2 187.5和2 203.1 kW,需求響應(yīng)后峰谷差分別減小18.2%、22.3%、21.3%,所以考慮需求響應(yīng)有削峰填谷的效果。

    表3 需求響應(yīng)前后負荷特征Table 3 Load characters before and after DR

    圖6 需求響應(yīng)前后負荷曲線Fig.6 Daily load curve before and after DR

    4.2.2風光儲系統(tǒng)配置結(jié)果分析

    場景1、場景2和場景3的配置結(jié)果如表4所示。風光儲系統(tǒng)的實時運行功率如圖7所示。

    表4 風光儲系統(tǒng)配置結(jié)果Table 4 Configuration result of the wind-solar-battery system

    由圖7可知,場景2為冬季典型日,電替熱負荷需求量高于夏季典型日的電替冷負荷,所以風光儲的配置容量增加;由于需求響應(yīng)之后電能替代負荷特性與風機出力特性相似,所以配置的風機容量減少;由于消納了更多的風電資源,相應(yīng)的光伏電源配置容量也減少。因此,可以利用風光儲系統(tǒng)作為電能替代負荷的供電系統(tǒng)。由表4可知,要滿足園區(qū)全年的電能替代負荷,需要在園區(qū)配置風機17臺,光伏62組,儲能設(shè)備336 kW/4 272kW·h的風光儲系統(tǒng),由于是按照完全滿足不同場景下電能替代負荷進行配置,所以不同場景下的風光儲利用率以及日投資成本不一樣,如表5所示。

    圖7 不同場景下系統(tǒng)的實時運行功率Fig.7 Real-time operating power of system in different scenarios

    表5 風光儲設(shè)備利用率及日投資成本Table 4 Utilization rate of wind energy storage equipment and daily investment cost

    4.2.3采用風光儲系統(tǒng)與配電網(wǎng)擴建對比分析

    綜合園區(qū)推進電能替代建設(shè),產(chǎn)生大量的用電負荷,導致園區(qū)產(chǎn)生源荷矛盾,需要對已有配電網(wǎng)進行最大電能替代負荷下的擴容建設(shè)。由于現(xiàn)在大多數(shù)發(fā)電企業(yè)都是燃煤供電,會造成嚴重的環(huán)境污染,必須利用減排設(shè)備生產(chǎn)清潔電力,必然增加電廠的發(fā)電成本,這種增加的費用會合理地體現(xiàn)在上網(wǎng)電價中,即碳稅成本。因此,配電網(wǎng)擴建成本不僅包括配電設(shè)備與線路的升級擴容投資成本和從電網(wǎng)購電的電費成本,還包括考慮環(huán)境效益的碳稅成本,其計算公式如式(42)所示。

    (42)

    因此,配電網(wǎng)擴建日平均投資成本和峰值負荷如表6所示。

    表6 配電網(wǎng)擴建日平均成本和峰值負荷Table 6 Daily cost of the distribution network expansion and peak load

    由表6可知,在直接對配電網(wǎng)擴建的情況下,考慮需求響應(yīng)可以節(jié)省投資成本。比較表5和表6可以得出,利用風光儲系統(tǒng)提供清潔電能并考慮需求響應(yīng)是在綜合園區(qū)推行電能替代下最經(jīng)濟的方式,并且,風光電源作為一種可再生綠色能源,對環(huán)境的保護作用也更友好。因此,無論從經(jīng)濟性還是環(huán)境保護角度來說,在綜合園區(qū)推行電能替代,使用風光儲系統(tǒng)作為電能替代的供電系統(tǒng)都是最優(yōu)的選擇。

    5 結(jié) 論

    本文在綜合園區(qū)中積極推行電能替代,考慮綜合園區(qū)中電替熱、電替冷和電替油負荷響應(yīng)特性,配置風光儲系統(tǒng)有效解決綜合園區(qū)因使用電能替代化石能源所產(chǎn)生的電能源荷矛盾問題,考慮配電網(wǎng)供電可靠性和風光儲系統(tǒng)配置經(jīng)濟性,提出綜合園區(qū)在電能替代下考慮需求響應(yīng)的風光儲系統(tǒng)容量雙層配置模型,并通過調(diào)用Cplex求解器對建立的綜合園區(qū)風光儲系統(tǒng)配置的二階錐規(guī)劃和0-1混合整數(shù)線性規(guī)劃模型進行求解。算例分析對比了電能替代下綜合園區(qū)不同場景的風光儲系統(tǒng)配置,得出了如下結(jié)論:

    1)在不同場景下是否考慮需求響應(yīng)對風光儲系統(tǒng)的容量配置有重要影響。考慮需求響應(yīng)既能減小負荷的峰谷差,也能使電能替代負荷特性更接近于風電出力特性,減少風機和光伏的配置容量,并降低風光儲系統(tǒng)的日運行成本,顯著提高園區(qū)用能的經(jīng)濟性。

    2)在綜合園區(qū)電能替代下提出風光儲系統(tǒng)作為供電系統(tǒng)的配置方案具有合理性和正確性,比直接對園區(qū)原有配電網(wǎng)進行擴建更經(jīng)濟、更環(huán)保。因此,在電能替代持續(xù)推進的綜合園區(qū)中可以考慮風光儲系統(tǒng)作為供電系統(tǒng)進行電網(wǎng)配置與規(guī)劃。

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