Page 103 - 电力与能源2024年第四期

王朋朋，等：微电网系统可持续性评估与规划应用 497

较低 。 量，所以分布式电源发电量可持续性系数 k Q 1 公
［7］
式为
1 微电网系统可持续性评估算法
ì t + 24
]
ï ï1， ∫ [ P L ( t )- P D ( t ) dt ≤ 0
1.1 微电网系统平衡 ï ï t
= í （2）
k Q 1
微电网系统由同一条母线下的分布式电源 ï ï t + 24 ]
ï
ï ï ï 0， ∫ [ P L ( t )- P D ( t ) dt > 0
P D1…P Dn 和分布式储能 P c1…P cn 组成，并网型微电 î t
式中 P L ( t )——负荷预测得到的微电网总负荷
网可由大电网和分布式电源为系统提供电能，离
n
网型微电网仅有分布式电源为其供电。分布式储 （包括损耗）曲线； P D ( t )= ∑ P Di ( t )——发电预
i
能系统作为电能的存储和转换装置，用于保持微
测得到的分布式电源 P D1，…， P Dn 总发电功率曲
电网中的能量平衡。
线； P L ( t )- P D ( t )——根据负荷预测和发电预测
微电网系统如图 1 所示。
结果得到的微电网所需储能系统充放电功率曲
t + 24
∫
线； [ P L ( t )- P D ( t )] dt——任意连续 24 h 内
t
储能充放净电量，如图 2 所示。
图 1 微电网系统
维持离网型微电网可持续性的基础是功率平
衡和电量平衡，在不考虑损耗的情况下平衡模型
如下：

ì P L - P D = P c
í （1）
24
24
î Q P L - Q P D = 0
式 中 P L—— 负 载 功 率 ；P D—— 分 布 式 电 源 功
24 ——任意 24 h 内 图 2 负荷曲线、电源发电曲线
率； P c——储能充放电功率； Q P L
24 ——对应的任意 24 h 内分布式电 在图 2 中，1 为负荷曲线，2 是分布式电源总
负荷用电量； Q P D
［8］
源发电量 。 发电功率曲线，3 是微电网所需储能系统的充放
在负荷和发电环境条件不变的情况下，分布 电功率曲线 ［10］ ，4 是储能系统充电电量，5 是储能
式电源发电量、储能系统容量和储能设备功率这 3 系统放电电量。
个配置指标是影响微电网在孤网状态下持续运行 如式（2）所示，若微电网负荷消耗的电量小
的重要因素。 于 等 于 所 有 分 布 式 电 源 发 电 量 ，则 k Q 1 =1，即 分

当孤网微电网内的负荷大小、负荷特性以及 布 式 电 源 额 定 总 发 电 量 满 足 微 电 网 负 荷 要 求 ；
分布式电源发电特性发生较大变化时，微电网系 若微电网负荷消耗的电量大于所有分布式电源
统的发电量、储能系统容量和储能设备功率将不 发 电 量 ，则 k Q 1 =0，即 分 布 式 电 源 额 定 总 发 电 量
再满足功率平衡和电量平衡，需要对负荷和发电 不 能 满 足 微 电 网 负 荷 要 求 ，分 布 式 电 源 需 要
进行预测，得到负荷曲线 P L(t) 和分布式电源发电 增容 ［11］ 。
曲线 P D(t)，然后根据储能额度功率 P ce、储能容量 1.3 储能功率可持续性分析

Q c 以 及 充 放 电 曲 线 对 系 统 的 可 持 续 性 进 行 根据功率平衡要求，在分布式电源发电功率
［9］
评估 。 不足时，微电网负荷缺少的功率不能高于储能设
1.2 分布式电源发电量可持续性分析 备额定（放电）功率，如图 3 所示。同理，分布式电
根据电量平衡原则，在孤网运行过程中负荷 源发电功率过高时，微电网电源剩余功率高于储
消耗的电量不能大于所有分布式电源的理论发电 能 设 备 额 定（充 电）功 率 部 分 将 不 能 存 入 储 能