微电网规划设计方法综述

微电网是解决分布式发电并网和偏远地区或海岛供电的有效途径,具有广阔的应用前景。微电网的建设需依托有效的规划设计方法,但因可再生能源和储能装置的接入,使得微电网规划设计与传统的电网规划方法出现较大区别。该文从技术角度阐述了微电网规划设计的关键环节,分建模方法、求解算法与优化软件3个层面,逐一介绍了该领域的最新进展;并重点针对其中的规划设计与运行优化的耦合性、可靠性计算方法以及主要的设计软件进行了论述;最后从微电网自身、综合能源网、与配电网协调规划等视角,对微电网规划设计方法未来的研究方向进行了展望。     

浅谈微电网的研究与应用

微电网作为分布式电源接入电网的一种有效手段,是智能配电网的重要组成部分,具有巨大的社会和经济意义。首先介绍了国内外微电网研究的最新进展以及目前微电网的主要结构,继而重点从微电网的规划设计、能量管理与运行优化、保护控制等方面进行了详细的评述。在规划设计方面介绍了可再生能源与负荷需求分析、规划设计建模和算法优化方法,在能量管理与运行优化方面介绍了负荷预测方法和优化调度方法,在微电网保护与控制方面重点从三个控制层次介绍了微电网控制,最后结合智能配电网应用对微电网技术的发展前景进行了展望。     

基于噪声控制的变电站平面布置优化设计

目前变电站噪声对周边环境的影响愈发明显,并已成为亟待解决的环境问题。基于上述原因,针对变电站规划设计阶段,提出一种变电站噪声控制的技术方法,通过优化变电站平面布置来降低噪声排放。该方法首先依据变电站的规划设计方案,建立变电站噪声预估数值模型,并对站界噪声进行预测,结合预测结果及噪声排放标准,整体分析变电站布置形式,对变电站平面布置进行优化设计,通过调整变电站平面布局降低站界噪声。通过对优化结果进行分析,总结得到变电站合理布置形式。仿真分析表明,该方法对变电站站界噪声具有明显的抑制作用,具有一定的推广应用价值。     

适用于海岛的独立供电电源规划设计

针对我国浙江省舟山嵊泗列岛中的第二大岛嵊山岛负荷特点,规划设计了独立的可再生能源多能互补供电系统,包括风能、太阳能、波浪能,以及储能蓄电池等。采用回归分析方法对海岛用电负荷进行预测,在此基础上搭建海岛多能互补的混合发电系统的基本框架和模型,通过按机组类型优化的电源规划模型寻找出合适的计算方法进行供电电源优化,基于线性规划的原则得出各可再生能源电源在供电系统中的容量分配比例,即优化的供电电源规划设计方案,具有经济、环保、可靠的特点。     

微网规划设计方法与软件

为解决微网示范工程的规划设计问题,开发了一套微网规划设计软件(planning and designing of microgrid,PDMG)。该软件适用于微网的多种应用场景,实现了间歇性数据分析、分布式电源规划设计、储能系统规划设计等功能。介绍了PDMG的系统模型、原理方法以及软件功能。与国外软件HOMER和Hybrid2进行了对比,结果表明,PDMG具有以下优势:在规划方法上更先进,提出并实现了基于3阶巴特沃兹低通滤波器、计及储能外特性与详细损耗的储能容量优化方法,其最优性明显好于HOMER和Hybrid2的方案组合方式;在功能上更完整,具有按场景自动生成目标曲线、逆变器结构设计、混合储能设计等新功能。通过天津生态城某微网示范工程验证了软件的有效性。     

基于遗传算法的微电网容量配置方法及软件开发

微电网容量配置研究的目的是在保证供电可靠性的同时,降低微电网系统的成本。借鉴现有分布式电源、储能和微电网的研究和运行经验,提出了一种微电网容量优化配置方法并开发了一套微电网规划设计软件。对于并网型微电网容量优化配置模型,综合考虑了输送功率、短路电流比、电压损耗、电压波动的系统约束,优化了遗传算法的搜索空间,保证了结果的合理性。针对孤岛型微电网和并网型微电网,制定了不同的能量控制策略,提高了算法的通用性。通过对江苏某微电网示范项目的规划设计,验证了方法的可行性和有效性。     

分布式能源系统规划设计软件分析对比

为了优化分布式能源系统方案,提高能源利用效率,需要对系统进行合理的规划设计。针对分布式能源系统优化规划软件和系统仿真分析软件中的主要产品进行了梳理,经综合对比分析后,提出了分布式能源系统规划设计软件的发展方向。     

分布式能源系统规划设计软件DES-PSO的设计与开发

为解决分布式能源系统的规划设计问题,研发了一款分布式能源系统优化规划设计软件DES-PSO。这一软件适用于多种分布式能源系统设计场景,实现了资源及负荷数据的生成与分析、系统配置的优化计算、设计结果的比较与推荐等功能。软件对于典型系统采用针对性的优化算法,更加合理地确定分布式能源系统技术的组合和规模。采用这一软件可以进行综合性强、集成度高的分布式能源系统规划设计与优化。     

模式化电网规划设计方法

区域供电从各供电区域的用电需求出发,采用由下至上顺序进行电网规划设计,即先规划电压等级较低电网再规划电压等级较高电网。模式化电网规划方法在区域供电思想的基础上,采用典型供电区域电网规划方案(即供电模式)进行电网规划设计,包括纵向组合和横向优化2个过程。供电模式具有可复制性和移植性,模式化电网规划设计方法有助于电网标准化建设,可提高电网规划的效率和质量。     

基于双层优化的微电网系统规划设计方法

规划设计是微电网系统核心技术体系之一。从分布式电源的综合优化(组合优化、容量优化)和分布式电源间的调度优化两个方面对其展开研究。根据分布式电源特性,提出了适用于并网型微电网系统和独立型微电网系统的双层优化规划设计模型。上层优化采用基于NSGA-II的多目标遗传算法计算系统最优配置;下层优化采用混合整数线性规划算法(MILP)计算系统最优运行方案。运用所建立模型,分别针对并网型和独立型微电网系统作了案例计算,验证了所提方法的正确性。     

变电所经济供电半径的优化选择

本文对城市电网规划中变电所经济容量和经济供电半径的优化选择问题,以年费用最小为目标建立静态和动态的优化数学模型,并对模型进行求解通过算例表明,该模型的建立是成功的,为城市电网规划设计的实际应用提供了满意的结果.     

兼顾可靠性和经济性的配电终端规划设计方法

针对配电终端配置中盲目追求高可靠性的问题,提出了一种兼顾可靠性和经济性的配电终端规划设计方法。通过研究可靠性和经济效益之间的关系,提出了配电终端规划设计的思路,并结合供电区域的分类描述了规划设计的原则;重点提出了配电终端规划设计的步骤和方法,分析了三种配置模式的初始化选择以及如何进行各模式间的无缝切换;最后分析了供电可靠率和投资收益比的计算方法,并对三种配置模式进行了详细的评估论证。从可靠性和经济性出发,提出的设计方法对科学合理地进行配电终端配置有一定的指导意义。     

考虑广义需求侧资源的微电网规划设计

科学合理的微电网规划设计可以有效降低投资成本,也是确保其运行时发挥优势的基础和先决条件。该文计及规划与运行的耦合特性和能源互联网背景下供需双侧资源协调互动的重要特征,提出了考虑广义需求侧资源的微电网综合规划设计。首先,建立广义需求侧资源数学模型,在此基础上构建微电网综合资源规划的数学优化模型。然后,采用动态自适应粒子群优化算法求解此高维优化问题。最后,由仿真结果和对比分析可知,所提方法可降低系统峰荷,实现微电网规划设计的经济性目标,从而验证了考虑广义需求侧资源的微电网规划设计的优越性和所提算法应用的可行性、有效性,为需求侧资源主动参与微电网规划和运行提供了借鉴。     

独立微网随机优化规划软件及其实现

为满足独立微网系统的规划设计需求,开发了独立微网随机优化规划软件。该软件采用随机机会约束规划方法,以资本金现金流量表作为经济性分析依据、以负荷容量缺失率作为概率约束条件,充分考虑系统内各种不确定因素的影响,同时实现了独立微网中设备类型和容量的优化。基于软件的整体设计思路,介绍了软件的系统模型、原理方法和功能界面。通过与国外同类软件的对比,展示了软件在方法和功能上的特点。最后,由该软件对某海岛独立微网进行了优化配置,验证了方法的正确性和软件的有效性。     

电网规划设计中的风险评估应用

通过总结分析国内外电网规划设计中的可靠性准则,研究了基于风险评估理论的可靠性评估方法在输电网规划设计中的应用.采用状态枚举法,将概率评估技术与电力系统可靠性评估结合,通过对表征电力系统充裕性和安全性的风险指标的量化处理,研究了系统抵御严重故障的能力,提出了纳入风险指标的电网规划设计框架.安全应用分析表明了风险评估方法的实用价值,是对传统电网规划设计方法的发展和完善.     

分布式热电联产系统规划设计理念与方法探析

立足分布式热电联产系统"按需供能、梯级利用"的本质特征,提出了系统规划设计的基本理念和基础课题。根据系统规划设计的实施流程,重点阐述了能源需求预测、设备选型配置、运行策略设定以及综合性能评估的要求与方法。对于负荷预测而言,虽然软件模拟法缩小了传统指标法的预测误差,但仍有必要与实测数据的统计分析相结合。对于设备配置与运行管理而言,传统经验法简单易行但实施效果具有较强的不确定性;以优化为核心的系统工程方法可以获得理论最优解但可操作性较弱。为此,分布式热电联产系统规划设计过程中,要权衡考虑理论先进性和现实可行性,通过构建决策支持系统,确立合理、高效、灵活、可行的系统规划设计方案。     

计及电池储能寿命损耗的风光储电站 储能优化配置

新能源电站配置一定容量的储能可以有效提高新能源消纳水平。储能功率与放电时长的优化配置是前期规划设计阶段的重要问题,针对该问题提出一种储能优化配置方法。在电池储能综合模型的基础上,考虑储能充放电次数和深度对寿命的影响,建立了以风光储电站年净收益最大为目标函数的储能优化配置模型;以充放电功率、容量和电池寿命为约束条件,采用改进粒子群算法和8 760 h生产模拟方法进行求解;通过对某风光储示范电站项目进行算例验证,结果表明所提方法能够考虑新能源发电的不确定性和储能寿命对优化配置方案的影响,得到合理的储能配置方案。     

供电网络规划中的优化算法

文章对供电网络中非线性组合优化问题进行了研究，提出了有效的解算方法，其计算结果结果证明计算时间、费用是可以接受的。该算法用于某系统供电网规划设计中，结果令人满意。     

基于运行最优模拟的综合能源系统经济评价方法

基于综合能源项目全生命周期分析法,通过系统运行优化调度模拟,提出了一种聚合燃气轮机、锅炉、风机、光伏、电热储能、电负荷、热负荷等的综合能源协调优化调度模型和全生命周期的经济分析模型的经济评价方法,解决了综合能源规划设计中粗放式经济分析估算的问题;并以重庆某一园区CHP型综合能源系统为例,通过对供能调度模拟及经济指标的分...     

电网接线最优设计方案的制定与研究

设计的电网包括：1个火电厂、3个变电所,装机容量为500MW的220kV地方电网。按照电网规划设计的一般原则和常用方法,先对该网络进行原始资料分析,选择了2个方案进行详细比较,通过对电网可靠性、灵活性、经济性分析,以及潮流计算、导线的选择及校验,依据统筹兼顾、综合平衡、整体优化的观点,从技术、经济等方面确定一个最优的方案。