储能系统用于配电网削峰填谷的经济性评估方法研究

摘要

经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，电力系统出现负荷峰谷差值逐年增大，而最大利用小时数却逐年下降的现象。为了应对日益增长的负荷峰谷差值，需要投入大量人力物力进行电网负荷削峰填谷，但单纯的依靠扩大投资规模增加装机容量，或者单纯的对输配电线路进行升级扩容，不仅耗资巨大，且设备使用率较低。为了解决这一问题，本文提出了利用电池储能系统进行配电网削峰填谷，降低峰谷差值的同时，通过储能系统充放电实现收益。 首先，在现有典型削峰填谷控制策略的基础上，提出了适合用于配电网削峰填谷的恒功率充放电策略和考虑实际约束条件的功率差控制策略，通过仿真分析比较了两种控制策略的优缺点;其次，根据电池储能系统应用于配电网的实际情况，分析了储能系统参与削峰填谷的经济性收益和投资成本。其中经济性收益主要包括直接收益、延缓电网设备投资、降低输配电线路网损、降低所需备用容量、降低电网可靠性成本、环境效益和政府补贴等，投资成本主要包括初始投资成本及年运行维护成本;然后，基于各种电池的典型技术特性，选取适合用于配电网削峰填谷的电池，以经济性模型为基础，通过博弈论方法建模，采用遗传算法进行优化，得出多类型储能系统用于配电网削峰填谷的电池选型及其最优容量配置结果;最后，基于定容定型的电池储能系统，进行储能电站规划计算。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究目的和意义

1．1．1 电力负荷调峰现状

1．1．2 储能技术参与削峰填谷的可行性

1．1．3 储能系统削峰填谷经济性评估的目的与意义

1．2 电池储能系统经济性评估的研究现状

1．3 本文的主要研究内容

第2章 储能系统用于削峰填谷的控制策略研究

2．1 引言

2．2 储能系统削峰填谷控制策略

2．2．1 典型控制策略

2．2．2 储能系统恒功率充放电策略

2．2．3 考虑实际约束的削峰填谷功率差控制策略

2．3 仿真实例

2．3 本章小结

第3章 储能系统削峰填谷经济模型

3．1 引言

3．2 储能系统经济性分析及建模

3．2．1 延缓电网设备投资

3．2．2 降低输配电线路网损

3．2．3 降低所需的备用容量

3．2．4 环境效益

3．2．5 降低电网可靠性成本

3．2．6 直接收益

3．2．7 政府补贴

3．3 储能系统投资成本分析

3．3．1 初始投资成本分析

3．3．2 年运行维护成本

3．4 储能系统经济性评估总模型的建立

3．5 基于遗传算法的经济性评估算法

3．6 仿真实例

3．6．1 各地区削峰填谷经济控制仿真实现

3．6．2 不同角度／不同影响因素下的储能系统经济性分析

3．7 本章小结

第4章 储能电池选型及容量优化配置

4．1 引言

4．2 多类型储能系统的电池选型

4．2．1 适合用于配电网削峰填谷的电池储能装置

4．2．2 电池参数对比

4．3 多类型储能电池选型建模

4．3．1 基于博弈论选型的理论依据

4．3．2 模型建立

4．3．3 求解方法

4．4 储能系统电池选型及容量配置

4．4．1 电池选型仿真实例

4．4．2 储能电池成组规划计算

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢