- 选题背景和意义:
背景:在独立风光柴储微网中,风电、光伏出力具有不确定性,储能和柴油机运行存在一定的约束条件,同时缺少大电网作为后备支撑,网内电源出力与负荷需求时时匹配是较难实现的。为了维持网内的供用电平衡,当电源出力无法满足负荷需求时需要切除部分负荷,当电源出力过剩时则需舍弃多余的风能和光能。
意义:独立风光柴储微网利用风光资源的互补特性,以柴油机为备用电源,有效提高可再生能源出力的稳定性,解决了偏远地区用户的供电问题。在微网内,由于风光出力具有波动性和不确定性,储能设备和柴油机供电存在约束,以及微网设备的随机故障无法完全确定等问题,独立风光柴储微网运行存在一定的风险,对其进行风险评估是保障微网安全稳定运行的一项基本任务,不仅可以防御各种自然和人为灾害,也可对微网的发电容量充裕度和运行经济性起到一定的调节作用。
二、课题关键问题及难点:
本毕业设计的主要内容是提出一种独立微电网风险评估方法,考虑微电网中风、光等新能源预测的不确定性和元件的随机故障,评估微电网的短期运行风险。
- 学习微电网的特点和运行方式;
- 学习电网风险评估理论,建立微电网元件的可靠模型;
- 学习Matlab软件,熟悉编程环境并掌握方法;
- 研究微电网短期运行风险的评估方法;
- 利用Matlab编程验证所提方法的合理性和有效性。
- 研究微电网内元件的可靠性模型;
- 研究独立微电网短期风险评估方法;文献综述(或调研报告):
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目前国内外对风光柴储微网的研究更多的集中在可靠性研究上。文献[1] 基于马尔可夫链蒙特卡洛法对独立风光柴储微网的运行风险水平进行了评估。以欧洲典型微网为例,验证了马尔可夫链蒙特卡洛法的正确性和有效性,并从马尔可夫链状态数、风/光容量配比、发电/负荷比3个方面评估了对微网运行风险的影响。优点是实现动态模拟,考虑了序列元素之间的关联性,可为微网系统的规划、设计和运行提供参考。文献[2] 通过发电预测数据对孤岛运行期间进行负荷分配,采取储能装置剩余电量及预测发电量优先保障重点负荷供电方式,得出了储能不足、微网切换失败是导致微网内供电可靠性降低的主要原因。优点:考虑发电量预测以及网内既存能量和预期能量的合理分配问题,突出了在微网孤岛运行期间负荷点供电情况和能量分配问题的研究。文献[3] 采用基于几何分布模型推导的解析计算公式快速计算负荷点停电时间概率分布,综合出负荷点和系统停电频率与停电时间可靠性指标。优点:将FPEM与MCSEM的验证,提出了一种微电网孤岛运行可靠性快速概率评估方法。文献[4] 在传统时序蒙特卡洛算法的基础上,提出基于微网随机、时序等运行特性的可靠性评估算法,并对改进的RBTS Bus 6 孤岛系统进行可靠性评估。文献[5] 定义了新的负荷、储能装置以及微网整体的可靠性指标,对该影响进行定量化评估,将微网中的负荷划分为三类:关键负荷、可转移负荷和可中断负荷,并分别建立优化模型。
参考文献
[1]陆丹,袁越,杨苏.基于马尔可夫链蒙特卡洛法的独立风光柴储微网运行风险评估[J].电网技术,2017,41(03):823-830.
[2]杨本臣,苑齐鼎,刘海权.计及分布式发电预测的微电网孤岛供电可靠性评估[J].电力系统及其自动化学报,2019,31(06):50-54.
[3]张杰,管霖,黄振琳.基于几何分布的微电网孤岛运行可靠性快速概率评估[J].电力系统自动化,2018,42(20):24-30 37 31-33.
[4]王杨,谢开贵,胡博,万凌云.基于时序模拟的离网型微网可靠性分析[J].电工技术学报,2016,31(06):206-211
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