全球經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,對能源的需求不斷加大,電力市場化的改革也在不斷深入。尤其在電網(wǎng)的發(fā)展過程中,用戶對電力供應的可靠和經(jīng)濟性要求不斷提升。電力行業(yè)不斷提高現(xiàn)有技術,建設更加安全、可靠、環(huán)保和經(jīng)濟的智能電力系統(tǒng)。為了能夠使新能源靈活接入電網(wǎng),保證電網(wǎng)清潔、高效運行,國內外發(fā)達國家率先開展了智能電網(wǎng)的研究,包括理論、技術和示范項目的建設。智能電網(wǎng)的發(fā)展研究中,提高儲能系統(tǒng)的性能和大規(guī)模應用儲能系統(tǒng),更能有效發(fā)揮智能配電網(wǎng)的優(yōu)勢。隨著智能配電網(wǎng)和儲能系統(tǒng)的快速發(fā)展,需要全面的評價儲能系統(tǒng)在智能配電網(wǎng)環(huán)境下的技術經(jīng)濟綜合效益,為智能配電網(wǎng)發(fā)展,智能變電站規(guī)劃設計及運行改造提供參考依據(jù)。目前我國對于智能電網(wǎng)的研究主要集中在堅強電網(wǎng)方面,對智能配電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的研究比較緩慢。我國已經(jīng)建立了針對構建堅強電網(wǎng)的綜合經(jīng)濟效益評價,包括智能電網(wǎng)規(guī)劃,技術支撐,發(fā)展效果三個方面。國外也有如IBM智能電網(wǎng)成熟度模型,歐盟智能電網(wǎng)收益評估體系等,該體系針對智能配電網(wǎng)進行效益評估。也有以日前市場的低儲高發(fā)套利最大為目標,儲能裝置在不同的商業(yè)模式下的經(jīng)濟效益進行研究,還有研究從降低儲能規(guī)劃和電費等角度研究經(jīng)濟效益等。本課題針對目前在此研究領域的緩慢,指標不全面和評價角度不規(guī)范等問題,提出了對智能配電網(wǎng)中的儲能系統(tǒng)進行技術經(jīng)濟綜合評價方法。課題研究首先對智能配電網(wǎng)結構的技術特點和儲能裝置的應用進行了研究分析。其次從目前發(fā)展較快的特殊儲能系統(tǒng)-電動汽車及其充換電站為出發(fā)點,進一步研究了一般性儲能系統(tǒng)的技術經(jīng)濟綜合評價方法。第一步對電動汽車及其充換電站的組成結構和電動汽車充換電站的運行模式進行了研究,選取了定點式換電模式來建立成本和收益模型,包含土地費、設備費、工程建設和管理費、信息系統(tǒng)費用、購電費、運行和維修費、人工費和運行收益、網(wǎng)損收益、排放收益、容量收益、電量收益等多方面成本收益經(jīng)濟評價模型,并對模型的目標函數(shù)和約束做了簡單分析。第二步對一般儲能系統(tǒng)進行了研究,建立成本和收益模型,包含設備費、工程建設和管理費、運行和維修費、人工費和運行收益、網(wǎng)損收益、排放收益、容量收益、電量收益等多方面成本收益經(jīng)濟評價模型,并對模型的目標函數(shù)和約束做了簡單分析。第三步進行算例分析,對電動汽車及其充換電站和一般儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟模型進行了驗證,并且以一般儲能系統(tǒng)中的鋰電池為例,接入到IEEE5節(jié)點和IEEE30節(jié)點配電系統(tǒng)當中進行了經(jīng)濟優(yōu)化配置,驗證了綜合評價法的可行性和有效性。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TM76
【部分圖文】：

圖 3-1 電動汽車及其 BSS 的示意圖【7】le 3-1 Schematic of electric vehicle battery charging and swapping station[7]車 BSS 一般來說占地面積小，規(guī)模不大，分布廣，其主要由充換電系統(tǒng)及配套設施等四部分組成。圖 3-1 電動汽車 BSS 示意圖配有新能源 PV 心從電網(wǎng)、PV 逆變器、充電機以及車輛電池等獲取信息。充電機，電動汽車等組成充換電系統(tǒng)。當所需充電的車輛駛入換電通道時，由能器人下達換電命令并指定充滿電的電池組，換電機器人就相應地將所需卸下并換上新的電池組。最終能量管理中心按電池優(yōu)化充電策略向充電實現(xiàn)對電池架上的電池充電管理。配電系統(tǒng)包括變壓器、配電箱、諧架空線等。監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主站、充電監(jiān)控、配電監(jiān)控和安防監(jiān)控等系括值班監(jiān)控室、倉儲室和相關土建設施等。這些設備的成本費用影響了然 BSS 的規(guī)模也影響了其設備費用。

(a) 無 ESS (b) 有 ESS圖 4-1 ESS 接入前后的配電網(wǎng)簡化圖 4-1 Distribution grid simplified diagram before and after ES系統(tǒng)中，ESS 注入電網(wǎng)的電流大小為I SS=P Q U 置的有功功率，Q 為儲能裝置的無功功率。接入時可得網(wǎng)絡總損耗：P =( 2 )2 2 ( 2 )2 2 能配電網(wǎng)環(huán)境下，儲能的作用就是低儲高發(fā)，配電網(wǎng)系

= （I I I I I ) (V L ON M I)= △ P △ P W 子電池儲能裝置： = 簡化式（5-1）為：= △ P △ P EEE5 節(jié)點系統(tǒng)電池接入 IEEE5 節(jié)點系統(tǒng)，進行綜合優(yōu)化，即求 。

【參考文獻】

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本文編號：2829128