摘要: 由于当前严峻的能源危机以及环境污染问题逐渐受到各国的关注，发展新能源技术并接入电力系统越来越成为全球节能减排和环境保护的重要环节。尤其是光伏系统的渗透率不断提高，这给配电网的规划与安全运行带来了巨大的挑战。而随着储能系统技术的不断... 展开 由于当前严峻的能源危机以及环境污染问题逐渐受到各国的关注，发展新能源技术并接入电力系统越来越成为全球节能减排和环境保护的重要环节。尤其是光伏系统的渗透率不断提高，这给配电网的规划与安全运行带来了巨大的挑战。而随着储能系统技术的不断成熟，以及成本的不断下降，也使得其在配电网的规划与运行中成为重要的一部分。本文针对含高渗透率光伏配电网，利用数学优化方法，对储能系统的规划与运行展开研究，旨在保证配电网电压合理分布的前提下更大程度地降低配电网的总运行费用，同时提高配电网应对灾害的弹性能力。论文的主要研究内容及贡献如下: (1)针对含高渗透率光伏配电网，对储能系统的安全经济运行问题进行研究，并提出基于二阶锥规划的两阶段鲁棒优化调度模型。结合含高渗透率光伏配电网的结构和运行特性，并充分考虑源荷不确定性，能够获得最恶劣场景下的最小运行费用及配电网运行计划。然后采用二阶锥松弛技术，通过列与约束生成算法求解max-min问题，并求得当前场景下的最恶劣场景。仿真结果验证了所提方法在求解运行问题时的有效性与合理性，同时，列与约束生成算法的良好收敛性也确保了该方法的可行性。 (2)为解决多重不确定性给配电网中的储能系统规划问题带来的巨大挑战，利用Benders分解理论，提出了三层鲁棒优化问题，分层求解储能系统的规划问题。第一层确定储能系统的选址定容方案，第二层求解最恶劣场景下电压越限情况，第三层求解该方案在最恶劣场景下的最小运行成本以及运行计划。仿真结果验证了所提三层鲁棒分解算法比传统鲁棒优化方法更加有效。所提的三层鲁棒规划-运行联合优化模型可以更加有效地处理不确定性，且该算法生成的配置方案也更具有鲁棒性。通过返回子问题的Benders割约束，既充分考虑了光伏出力和负荷功率的不确定性，也加速了程序的收敛，确保了该方法的可行性。 (3)提出基于弹性提升的可移动式储能系统的路径规划方法，以最大化恢复失电负荷为目标，将配电网重构与可移动式储能系统的实时调度相结合，首先在灾害发生后，配电网运营商先分析灾害造成的故障规模，对配电网进行孤岛划分;然后制定维修计划，调度维修人员依此对故障进行修复;接着对可移动式储能系统进行规划，在若干可接入点调度可移动式储能系统，对接入点区域内的负荷进行恢复。仿真结果表明，本章所提的灾后恢复策略比传统修复策略更加有效合理。本章所提策略可充分地利用可移动式储能系统的时空特性，通过规划可移动式储能系统的路径，配合配电网内已有的光伏系统进行充放电行为，能更大的恢复失电负荷。 收起