原文传递
电气化铁路双应用储能双层优化配置和调度策略研究
| 论文题名： | 电气化铁路双应用储能双层优化配置和调度策略研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;优化配置;双应用储能系统;储能套利;调度策略 |
| 摘要： | 电气化铁路已经成为人们必不可少的出行方式，我国也已成为电气化铁路第一运营大国。在电气化铁路中，牵引负荷的峰值功率过大和再生制动能量回收不完全的问题就一直备受关注，两者在经济上和技术上都对电气化铁路有着重要的影响。本文针对牵引负荷峰值功率较大和再生制动能量回收不完全的问题，在牵引供电系统中引入超级电容储能和蓄电池储能装置，并且根据牵引负荷的时间分布特性与分时电价的特点，分别在不同时间段对牵引负荷实现“削峰填谷+储能套利”、“削峰填谷+再生制动能量回收”两种不同的双应用，充分发挥储能的充放电特性，同时降低牵引负荷的最大需量并提升牵引变压器的容量利用率，进而提高电气化铁路经济性。为了能够更好地实现上述目标，本文重点针对双重应用下储能装置进行容量优化配置和调度策略展开研究。研究内容具体如下： 1.在“削峰填谷+储能套利”的蓄电池容量优化配置中，针对储能装置在功能上存在的竞争性需求，提出了一种双重应用多场景储能协调运行策略，同时建立一套考虑储能装置配置和运行调度优化的双层规划模型，上层以综合经济效益最大为目标求得额定容量和功率，下层在上层容量配置的基础上，以储能套利值最大为目标，针对双应用中储能装置在功能上存在的竞争性需求，考虑分时电价政策，提出了一种双重应用多场景储能协调运行策略，下层在此策略的指导下完成对储能充放电进行优化，得到最优充放电功率反馈给上层，实现上下层互动。采用粒子群算法对模型进行求解，同时解决了此双应用功能对储能的竞争性需求。最后，根据实测历史牵引负荷数据进行对比仿真验证，验证了所提出的双层规划优化模型和双应用多场景储能协调运行策略有效性，同时，通过对比实验的经济性指标分析，验证了添加双重应用储能装置的必要性。 2.针对已完成的储能容量配置的基础上，为进一步提高电气化铁路的经济性，本文提出了一种基于多时间尺度的双重应用调度策略，日前优化调度部分完成针对牵引负荷的双重应用，并将所得结果上报给供电公司以获得更低的用电费用，此过程在于保证牵引供电系统运行的经济性。日内滚动修正部分建立了日内实时负荷与日前优化调度所得结果误差最小的目标函数，以此保证日内实时负荷能够跟踪日前优化调度结果。最后，使用实测牵引负荷数据进行实验验证，并与不加入日内滚动修正所得结果进行对比分析，从而验证本文所提策略的有效性。 |
| 作者： | 梁峻豪 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 罗培 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
