中国电力 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (12): 147-155, 163.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202302038
• 低碳园区综合能源系统规划与运行关键技术 • 上一篇 下一篇
蒋棹骏1(), 向月1(
), 谈竹奎2, 郭咏涛1, 王扬2, 周科2
收稿日期:
2023-02-10
出版日期:
2023-12-28
发布日期:
2023-12-28
作者简介:
蒋棹骏(2002—),男,硕士研究生,从事综合能源系统规划研究,E-mail: 1598209621@qq.com基金资助:
Zhaojun JIANG1(), Yue XIANG1(
), Zhukui TAN2, Yongtao GUO1, Yang WANG2, Ke ZHOU2
Received:
2023-02-10
Online:
2023-12-28
Published:
2023-12-28
Supported by:
摘要:
为了提高园区清洁能源消纳水平、储能配置经济性,提出一种考虑需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置方法。首先,建立光伏、风机、储能功率模型;其次,设计了考虑刚性、可转移、可中断负荷参与的需求响应机制,实现一定时间尺度下负荷的转移;然后,以系统总净现成本最低为优化目标,考虑入网功率波动、充放电限值等约束条件,建立储能经济配置模型。算例验证了所提方法的有效性,相比传统方法,所提配置方法可以有效降低系统经济成本并提高清洁能源消纳水平。
蒋棹骏, 向月, 谈竹奎, 郭咏涛, 王扬, 周科. 计及需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置[J]. 中国电力, 2023, 56(12): 147-155, 163.
Zhaojun JIANG, Yue XIANG, Zhukui TAN, Yongtao GUO, Yang WANG, Ke ZHOU. Optimal Allocation of Energy Storage Capacity in High Proportion Clean Energy Parks Considering Demand Response[J]. Electric Power, 2023, 56(12): 147-155, 163.
设备名称 | 容量 | 初始成本/元 | 运维成本/(元·h–1) | 使用周期/年 | ||||
风机 | 30 kW | 25000 | 0.02 | 30 | ||||
光伏板 | 1 kW | 2100 | 0.01 | 25 | ||||
储能电池 | 51.6 A·h | 150 | 20 |
表 1 能源设备经济技术参数
Table 1 Economic and technical parameters of energy equipment
设备名称 | 容量 | 初始成本/元 | 运维成本/(元·h–1) | 使用周期/年 | ||||
风机 | 30 kW | 25000 | 0.02 | 30 | ||||
光伏板 | 1 kW | 2100 | 0.01 | 25 | ||||
储能电池 | 51.6 A·h | 150 | 20 |
种类 | 时段 | 价格/(元·(kW·h)–1) | ||
电价 | 00:00—09:00 | 0.07 | ||
10:00—12:00 | 0.13 | |||
13:00—17:00 | 0.19 | |||
18:00—20:00 | 0.13 | |||
21:00—23:00 | 0.19 | |||
补偿价格 | 0.10 |
表 2 不同时段电价参数
Table 2 Different energy price parameters
种类 | 时段 | 价格/(元·(kW·h)–1) | ||
电价 | 00:00—09:00 | 0.07 | ||
10:00—12:00 | 0.13 | |||
13:00—17:00 | 0.19 | |||
18:00—20:00 | 0.13 | |||
21:00—23:00 | 0.19 | |||
补偿价格 | 0.10 |
额定 电压/V | 容量比 | 最大充 电电流/A | 最大放 电电流/A | 初始荷 电状态/% | 最大充电 速率/(A·(A·h)–1) | |||||
12 | 0.298 | 3900 | 4600 | 100 | 1 |
表 3 储能参数
Table 3 Energy storage parameters
额定 电压/V | 容量比 | 最大充 电电流/A | 最大放 电电流/A | 初始荷 电状态/% | 最大充电 速率/(A·(A·h)–1) | |||||
12 | 0.298 | 3900 | 4600 | 100 | 1 |
用电 比例 | 时间颗粒 度/min | 储能 数量/个 | | | | |||||
10∶0 | 10 | 70 | 4651012 | 10.2 | 34.9 | |||||
5∶5 | 10 | 62 | 4563475 | 30.2 | 33.9 |
表 4 储能配置及系统性能情况
Table 4 Energy storage configuration and system performance
用电 比例 | 时间颗粒 度/min | 储能 数量/个 | | | | |||||
10∶0 | 10 | 70 | 4651012 | 10.2 | 34.9 | |||||
5∶5 | 10 | 62 | 4563475 | 30.2 | 33.9 |
图 4 不同刚柔负荷用电比例、时间颗粒度下系统经济能效运行情况
Fig.4 Economic energy efficiency operation of the system under different rigid and flexible load power ratio and time granularity
图 5 不同刚柔用电情况下系统储能配置及能效运行情况
Fig.5 System energy storage configuration and energy efficiency operation under different rigid and flexible power consumption conditions
刚柔用电比例 | 额外储能/个 | NPC/元 | ||
10∶0 | 2549 | 4543287 | ||
5∶5 | 2453 | 4532387 | ||
0∶10 | 2479 | 4532787 |
表 5 考虑频率标准时能源设备及经济参数
Table 5 Energy equipment and economic parameters when considering frequency standards
刚柔用电比例 | 额外储能/个 | NPC/元 | ||
10∶0 | 2549 | 4543287 | ||
5∶5 | 2453 | 4532387 | ||
0∶10 | 2479 | 4532787 |
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