电池储能参与电网削峰填谷优化策略研究.pdf

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1、硕士学位论文电池储能参与电网削峰填谷优化策略研究LOADSHIFTOPTIMIZATIONSTRATEGYOFBATTERYENERGYSTORAGESYSTEMINPOWERGRID牛文迪哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM732学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文电池储能参与电网削峰填谷优化策略研究硕士研究生：牛文迪导师：杨旭强副教授申请学位：工学硕士学科：电工理论与新技术所在单位：电气工程系答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM732U.D.C:621.

2、3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringLOADSHIFTOPTIMIZATIONSTRATEGYOFBATTERYENERGYSTORAGESYSTEMINPOWERGRIDCandidate：NiuWendiSupervisor：AssociateProf.YangXuqiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：TheoryandNewTechnologyofElectricalEngineeringAffiliation：Dep

3、t.ofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着产业结构的调整，电网面临着峰谷差进一步加大、间歇式新能源接入突增、配电网投资扩建收益低等问题。而近年来，电化学储能技术发展迅速，电池储能技术的成熟度及技术经济性不断得到提升，具备参与电网削峰填谷的应用条件。本课题重点研究电池储能参与电网削峰填谷优化的相关问题。在建立与求解电池储能参与电网削峰填谷单目标功率优化模型

4、基础上，进一步构建计及经济性与风电消纳的多目标削峰填谷优化问题，并进行相应的优化求解。首先，建立电池储能系统参与电网削峰填谷功率优化模型。包括以削峰填谷效果为目标的优化目标函数，以及电池储能系统参与削峰填谷时的物理约束条件，并提出电池储能系统参与电网削峰填谷评价指标。在构建电池储能系统参与电网削峰填谷优化模型的基础上，对其进行优化求解。首先基于二次规划模型进行分析，证明了基于二次规划的电池储能系统参与电网削峰填谷优化模型的凸性，并进行优化求解。之后应用遗传算法对电池储能系统参与电网削峰填谷优化模型进行优化求解。在基于二次规划算法与遗传算法的基础上，提出实用

5、简单的恒功率法与阔值法对模型进行求解。分析电池储能参与电网削峰填谷的直接经济效益，在此基础上综合考虑直接经济性与削峰填谷效果，构建多目标优化模型。分析模型特性，采用双层优化对模型进行求解，外层采用遗传算法优化电池储能系统充放电状态，内层基于二次规划优化电池储能系统充放电功率的双层优化对模型进行求解。通过实例仿真分析，证明电池储能参与电网削峰填谷的直接经济性与削峰填谷效果在一定程度上是相统一的，即在良好的削峰填谷效果情况下可兼顾较好的直接经济性。最后，构建计及风电消纳的多电池储能系统参与电网削峰填谷多目标优化模型。包括综合考虑最小弃风量与削峰填谷效果的多目标

6、优化函数，及其约束条件。对模型进行分析与优化求解。通过实例仿真分析，本文构建的计及风电消纳的多电池储能系统参与电网削峰填谷优化策略可实现良好的削峰填谷效果并提高可再生能源利用率。关键词：电池储能系统；削峰填谷；经济性；风电消纳-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeadjustmentofindustrialstructure,thepowergridisfacingtheproblemofincreasinggapbetweenpeakandvalley,increasingabruptincreaseinintermitten

7、tnewenergysources,andlowinvestmentandexpansionofdistributionnetwork.Inrecentyears,theelectrochemicalenergystoragetechnologyhasdevelopedrapidly,andthematurity,coupledwithtechnicaleconomyofthebatteryenergystoragetechnologyhavebeenimprovedcontinuously.applicationconditionsforthepeakl

8、oadshiftingofthepowergridareavail