摘要: 随着化石能源短缺与环境污染问题的日益加重，光伏等可再生能源的发展引起了世界各国的广泛关注。配电网中光伏渗透率的不断提高带来了许多问题，如其出力波动对电网产生冲击，引发功率逆流并导致节点电压越限等，这对电网的安全稳定运行产生了严重威... 展开 随着化石能源短缺与环境污染问题的日益加重，光伏等可再生能源的发展引起了世界各国的广泛关注。配电网中光伏渗透率的不断提高带来了许多问题，如其出力波动对电网产生冲击，引发功率逆流并导致节点电压越限等，这对电网的安全稳定运行产生了严重威胁。随着储能技术相关研究的不断深入，储能系统已成为解决这些问题的有效手段之一。本文以高渗透率光伏配电网为背景，研究储能系统综合运行控制策略及源储荷侧可控资源的协调配合，并在此基础上，考虑运行层与配置层的耦合关系，对投资规划期内储能系统多阶段动态优化配置方案进行研究，具体内容如下: (1)首先，提出了一种基于超级电容与电池储能系统的双层运行控制策略。其中，上层策略利用基于模糊控制器的超级电容变步长控制实现了光伏出力波动的平抑，并通过实时调整超级电容充放功率消除了光伏出力数据预测误差的影响;下层策略以平抑后的光伏出力数据为基础，根据节点电压及峰-谷电价情况，考虑储能系统剩余寿命、荷电状态、运行控制费用及电压灵敏度特性等参数，优选电池单元进行就地控制以实现电压管理及低储高发套利。该双层策略为后续源-储-荷协调运行控制及储能系统优化配置的研究奠定了基础。 (2)为减少储能电池作为电压管理手段的成本，以上述电池储能系统运行控制策略为基础，结合光伏逆变器无功控制与用户侧主动负荷控制，提出了基于规则型与基于优化型的两种源-储-荷综合协调运行控制策略。当配电网出现电压越限问题时，基于规则型的控制策略将按照光伏无功补偿，电池电压管理，用户侧主动负荷控制的既定顺序进行动作;基于优化型的控制策略优先控制光伏无功出力，若电压越限问题仍然存在，则电池与主动负荷将以动作费用最小为目标进行优化控制。最终通过算例仿真分析，比较了两种控制策略的优势与适用场景。 (3)最后，以电池储能系统为研究对象，结合所提出的运行控制策略，考虑投资规划期内光伏、负荷的增长趋势及资金的时间价值，建立了储能系统多阶段动态优化配置模型。该模型首先将遗传算法与引力搜索算法结合，求解单阶段静态优化配置问题，得到目标年储能安装位置、容量及功率;然后以该结果为约束，利用基于启发式规则的多路径前推动态规划法确定各储能设备的具体投资时间，最后通过算例仿真验证了该方法的有效性，为工程实际中储能系统的优化配置提供了理论依据。 收起