Page 105 - 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 499

t + 24 t + 24
∫ [ P L ( t )- P D ( t )] dt = ∫ [ P ″ Q ( t )] dt（9）
t t
ì[ P L ( t )-P D ( t ) -
ï ï ]+P″ CE，min
ï ï
-
P ″ Q ( t )=í [ P L ( t )-P D ( t ) ]≤-P″ CE （10）
ï ï
-
ï ï0，min[ P L ( t )-P D ( t ) ]>-P″ CE
î
综上所述，将储能设备充电和放电功率统一
之后得到分布式储能额定功率至少应达到：
ì t + 24
]
) ∫
ï ï max( P CE ，P ′CE ， [ P L ( t )- P D ( t ) dt = 0；
-
+
ï ï
P CE = í t
ï ï + - t + 24 ]
) ∫
ï ï î max( P CE ，P ″ CE ， t [ P L ( t )- P D ( t ) dt < 0。
（11）
2.3 储能系统容量配置研究
按照储能容量可持续性评估原理，使储能容
量至少应达到：
图 4 系统可持续性评估流程 ì | | | t b | | |ü
∫
|
|
Q c ′= max í | [ P L ( t )- P D ( t )- P Q ( t )] dt |ý （12）
î | t a | þ
源发电量增加量、分布式储能容量增加量和分布
储能设备至少需要增容 ΔQ c = Q c ′- Q c，在
式储能额定功率增加量 3 个参数依次计算。
实际工程应用中还需考虑储能设备的转化率、充
2.1 分布式电源发电量配置研究
放电深度和安全裕度 ［14］ 。
按照电量平衡原理，若分布式电源发电量要
到达满足可持续性，其增加发电量至少应达到： 3 规划应用
t + 24
ΔQ D = ∫ [ P L ( t )- P D ( t )] dt （6） 3.1 分布式电源发电量规划
t
根据分布式电源发电特性、 P D(t) 和 ΔQ D，即 以图 2 所示为例，其中负荷曲线 1 减去分布式

［8］
可得到分布式电源容量增加量 。 电源总发电功率曲线 2，得到分布式储能总放电功
2.2 储能设备功率配置研究 率目标曲线 3、分布式储能系统需要充电电量 4 和
储能额定功率有充电和放电两种情况不满足 需要放电电量 5。为了便于计算，直接将各段充放
可持续性要求，储能额定功率必须至少大于负荷 电曲线积分计算的电量给出，如表 1 所示。
和电源需要的充放电功率。其中，储能系统需要 24
∫
根 据 式（2）， [ P L ( t )- P D ( t ) ]= − 3+8 −
的放电最大功率至少应达到： 0
P CE = max[ P L ( t )- P D ( t )] （7） 12+10−2=1>0，则 k Q 1 =0 分布式电源额定总发
+
电量不能满足分布式电源发电量可持续性和微电
根据式（4），储能系统需要的充电最大功率分
网 的 可 持 续 性 ，需 要 增 加 分 布 式 电 源 。 根 据 式
t + 24
为 弃 电 和 不 弃 电 情 况 ，其 中 当 ∫ [ P L ( t )- （6），为了达到可持续性要求，分布式电源发电量
t
P D ( t )] dt = 0 不用弃电时，储能系统需要的充电 至少应增加 1 MWh，根据发电特性预测的储能充
放电电量如表 2 所示。
最大功率为
P ′CE =-min[ P L ( t )- P D ( t )] （8） 表 1 储能系统需要充放电电量数据
-
0：00- 6：00- 9：00- 16：00- 21：00-
t + 24 时间
当 ∫ [ P L ( t )- P D ( t )] dt < 0 必 须 弃 电 时 ， 6：00 9：00 16：00 21：00 24：00
t 充电量/MWh 3 — 12 — 2
-
储能系统需要的充电最大功率 P″ CE 的目标函数为 放电量/MWh — 8 — 10 —