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计及“风-储-荷”的能源局域网联络线功率波动平抑策略研究
| 论文题名： | 计及“风-储-荷”的能源局域网联络线功率波动平抑策略研究 |
| 关键词： | 能源局域网;电动汽车;风电不确定性;储能装置;功率波动;不平衡成本;保险策略 |
| 摘要： | 能源局域网结合可再生能源技术与信息技术，致力于推动分布式可再生能源的大规模利用与共享，实现能源利用模式的改变。由于能源局域网内以风力为代表的可再生能源发电具有随机性、间歇性等特点，导致其功率波动对能源局域网的运行造成一定的风险，也对配电系统运行造成危害。一般需要配备专门的储能装置来平抑能源局域网的功率波动。然而，单独配备储能装置费用过高，不利于能源局域网的经济运行。因此，需借助技术性与市场化手段来平抑能源局域网联络线功率波动，降低能源局域网的运行成本，促进分布式可再生能源的大规模利用。 针对能源局域网内风电以及负荷的不确定性造成的联络线功率波动，本文提出了通过保险策略来规避该运行风险，保险的意义就在于将不确定的小概率大额风险损失转化为确定的小额财务支出，通过牺牲可接受的经济性来消除小概率发生的巨大经济损失。首先引入不平衡电价对能源局域网联络线功率波动导致的不平衡成本进行结算，然后通过蒙特卡洛模拟抽样出各个调度时间段内能源局域网的风电出力，进而计算不平衡成本期望与标准差，以此来决定所购保险的厘定费用。构建了保险与储能协同优化模型，以保险费用与储能成本总费用最小为目标，储能装置容量为决策变量，求得储能容量和保费费用的全局最优解。并引入保险启动值的概念，当能源局域网联络线功率波动引起的不平衡成本大于保险启动值的时，采取保险索赔的方式转移该损失，从而确保能源局域网的经济运行;当能源局域网联络线功率波动引起的不平衡成本小于保险启动值的时，则通过储能装置的充放电来平抑联络线功率波动，保险公司也避免了对大概率小额风险损失事故的理赔。通过仿真结果表明该策略的有效性，为能源局域网的经济运行提供了理论基础。 考虑到能源局域网中电动汽车移动储能的特点，可通过合理安排电动汽车的充放电时间来平抑能源局域网联络线功率波动。构建了可同时实现能源局域网与电动汽车代理商双赢的双层优化模型:在上层优化模型中，通过优化电动汽车代理商在各时段充放电价格，使能源局域网在研究时间区间内收益最大、风险损失最小;在下层优化模型中，电动汽车代理商根据能源局域网给定的充放电价格，对其所管辖电动汽车充放电时间进行优化管理，使电动汽车代理商的运行成本最小。并采用CVaR度量能源局域网市场交易过程中的风险损失，分析了不同风险偏好能源局域网的充放电价格策略，以及风险偏好和参与调度的电动汽车数量对能源局域网预期收益和预期风险损失的影响。最后，通过算例计算和分析，验证了所提模型和方法的有效性。 |
| 作者： | 彭潇 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨洪明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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