登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要
统一考虑储能系统、电动汽车充电站与配电网扩展的联合规划,既可以满足充电需求,又能够提高规划方案的经济性和可靠性。为此,基于配电网扩展规划模型,考虑电动汽车充电负荷和分布式储能的选址定容,建立一个以总投资成本、运行成本和失负荷成本最小为目标的多阶段联合规划模型。对网损采用分段线性化处理,采用改进的辐射状约束,并提出两层求解方法。以24节点系统为例的仿真结果表明,所提方法可以满足传统负荷和电动汽车充电负荷的需求,降低配电网系统扩展规划的成本,延缓配电网的投资。
引言
随着电网技术的发展,新型负荷和新型资源不断接入到电力系统中,电动汽车和分布式储能系统(distributedenergystoragesystem,DESS)便是其中的典型代表[1]。电动汽车大规模接入电网充电,改变了配电网的负荷结构和特性,对配电网规划提出了新的要求,导致传统的配电网规划准则无法适用[2-3]。储能技术在电网侧、用户侧和新能源发电中均有较多应用,在提高供电可靠性、实现价格套利、提供辅助服务的同时,可以延缓电网升级[4]。因此,传统的配电网规划方法仅在满足负荷增长和安全可靠供电的前提下使得配电网的建设及运行费用最小[5],无法满足新型负荷的需求、发挥新型资源的优势。为提高规划的经济性和可靠性,适应新形势下配电网规划运行的需要,研究电动汽车充电站(electricvehiclegingstation,EVCS)和DESS与配电网的联合规划具有重要的意义[6]。
目前,国内外对于EVCS、DESS和配电网的规划已有较多研究,主要分为两类:一类是考虑不同因素的EVCS、DESS或配电网的单一规划,如EVCS的选址定容[7-10]、DESS在配电网中的规划[11-12]、考虑分布式电源(distributedgeneration,DG)的配电网规划[13-14]等;另一类是EVCS或DESS与配电网的联合规划,如EVCS与配电网的联合规划[15-16]、考虑DG的DESS与配电网联合规划[17]、EVCS与DESS的联合规划运行[18]等。对于第1类研究,文献[7]首先考虑环境因素和服务半径,通过两步筛选法确定EVCS的优化位置;再以总成本最小为目标建立数学模型,采用改进的原对偶内点法求得EVCS的优化容量。文献[8]建立了混合整数非线性模型,采用遗传算法求解EVCS的位置和容量。文献[11]考虑了电压偏差、线路阻塞、网损、切负荷等多重因素,建立了多目标规划模型并采用二阶锥规划的方法求解得到DESS的最优位置和容量。对于第2类研究,文献[15]以包含充电站的配电网投资和运行成本最小为目标,建立了混合整数线性规划模型,应用分支定界法求解得到充电站和配网的规划方案。文献[17]同时考虑配电网扩展规划和DESS、DG的选址定容,提出了一种主动配电网规划-运行联合优化模型。
早期研究多为第1类研究,虽然可以得到规划方案,但无法实现综合最优。近年来第2类研究日益增多。一些研究考虑了DG的影响,将DG的配置也作为规划的决策变量之一。但是,大多数研究都是基于确定的配电网,没有同时进行配电网的扩展规划。而且,同时考虑电动汽车和DESS的研究极少,将EVCS和DESS与配电网同时进行规划的研究尚未出现在文献中。近年来,电网公司在EVCS建设和DESS配置中越来越发挥主体作用,因此同时进行EVCS、DESS和配电网的配置具有重要的研究意义。
本文首先分析在配电网中进行EVCS和DESS的规划所需要考虑的因素,提出两层规划的求解流程。上层基于传统配电网扩展规划模型,考虑电动汽车充电负荷和DESS的接入,建立以总投资成本、运行成本和失负荷成本的净现值最小为目标的配电网多阶段联合规划模型,可以同时进行配电网的扩展规划和EVCS、DESS的选址定容。在模型建立过程中,采用分段线性化的方式处理目标函数中的非线性部分,在模型中计及网损;采用改进的辐射状约束,保证配电网的辐射状结构,避免由于DESS的接入导致孤立节点的出现;考虑电动汽车充电负荷约束,比较不同电动汽车充电负荷下规划方案的差异;待建设的变电站、变压器、线路、EVCS和DESS均有多种可选类型。该模型为混合整数线性规划模型(mixed-integerlinearprogramming,MILP),求解该模型得到配电网变电站、变压器和线路的建设方案,同时得到EVCS和DESS的优化位置和类型。下层考虑储能系统的日运行优化,建立并求解混合整数非线性规划模型(mixed-integernonlinearprogramming,MINLP),对DESS的规划方案进行优化。以24节点系统为例进行仿真分析,验证模型及求解方法的可行性和有效性。
1˙影响因素分析及规划流程
1.1储能系统对配电网规划的影响
储能接入配电网可以降低从主网吸收功率的峰值、平滑负荷曲线、提高电力设备利用率,并促进分布式可再生能源的利用,减小电网升级扩展投资。
在配电网中配置DESS需考虑其选址和定容问题:既要确定储能的接入位置,还要确定储能的功率和容量。常规配电网扩展规划仅考虑高峰负荷水平,难以确定储能系统存储的电量。本文采用分层规划的思路,在上层确定储能接入配网的节点和功率,在下层则考虑储能在日内的运行优化,最终确定储能的位置、功率和存储电量。
1.2电动汽车充电需求对配电网规划的影响
电动汽车充电负荷是接入配电网的新型负荷。充电负荷既有时空分布特性,又有随机性。在充电负荷预测的基础上,充电设施接入配电网的规划既要考虑满足充电需求,又应考虑接入地点的可用性和配电网规划投资的大小。在一个配电网内,保证公共充电站的总容量是满足电动汽车路上充电需求的必要条件。在选取EVCS待选站址的基础上,其选址定容与配电网扩展规划联合优化,以达到综合效益的最优。
1.3规划流程
对DESS、EVCS和配电网进行联合规划时,可以建立统一的优化模型,但该问题极为复杂且模型难以直接求解。尤其对于DESS在不同时刻的充放电功率及各个时刻间的能量耦合,问题的规模随考虑的场景数和多个连续时段数的增加而迅速增加。因此,本文提出了两层规划的求解框架,如图1所示。
图1 DESS和EVCS与配电网的联合规划框架
在上层规划中,考虑多个负荷水平和多个规划阶段,建立MILP模型,求解得到配电网各个规划
阶段变电站、变压器和线路的建设及使用情况,从而确定网络结构,同时获得EVCS的位置、容量和DESS的初始位置、容量。在下层规划中,将已求得的配电网结构和EVCS的位置容量作为已知条件,将DESS的位置容量作为初始条件,考虑多个典型日和多个时段,建立MINLP模型,优化DESS的位置和容量。最终形成EVCS、DESS和配电网的联合规划方案。
其中,下层规划以配电网运行费用和DESS投资成本最小化为目标,综合考虑DESS的充放电过程和能量平衡约束,考虑多个典型日场景,每个场景中考虑24h的运行情况,建立了多时段混合整数非线性优化模型,分别计算配电网的最优潮流,并采用Benders分解算法进行求解。受篇幅所限,下层规划方法将另文阐述。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,3月22日,交通运输部发布《2024年交通运输更贴近民生实事》,明确提出加大公路沿线充电基础设施建设力度,优化布局、加密设置,新增公路服务区充电桩3000个,充电停车位5000个,持续提升公路沿线充电服务保障能力。原文如下:2024年交通运输更贴近民生实事2024年,交通运输部将以习
北极星储能网获悉,3月20日内蒙古自治区交通运输厅、财政厅印发关于修订《“十四五”推广应用新能源巡游出租汽车奖补实施细则》的通知。新修订的《细则》提出,购买符合要求的充电巡游出租车每车补贴4万元,购买符合要求的换电巡游出租车每车补贴4.5万元,以国家规定的强制报废标准计算,燃油(气)巡游
3月19日,福建福州市人民政府印发福州市新型基础设施建设三年行动方案(2023—2025年)。其中指出,加快边缘算力建设,支撑智能制造、智能电网、电竞游戏等低延时、高带宽业务发展,实现泛在算力、全景覆盖、协同发展。同时,加强行业算力建设布局,满足工业互联网、教育、交通、医疗、金融、能源等行
北极星储能网获悉,3月19日,郑州印发郑州市电动汽车充电基础设施发展规划(2024—2035年)的通知。通知指出,截至2025年末,全市将新建公用充电设施1万个,专用充电设施0.5万个,居住小区充电设施15.5万个,换电站20座,超级充电站300座,乡镇地区充电站458座,形成城市核心区充电服务半径小于1公里的
北极星氢能网获悉,3月17日,位于七台河市冠军路的黑龙江首个加氢加油充电站综合能源示范站正式投入运营。该项目由中国石油黑龙江销售公司牵手宝泰隆新材料股份有限公司、七台河市城市建设投资发展有限公司共同打造,它既是黑龙江省在发展新能源产业上的全新尝试,又是企地合作共谋转型新路的有益探索
3月11日,中国充电联盟发布2024年2月全国电动汽车充换电基础设施运行情况。其中,充电基础设施与电动汽车对比情况,2024年1-2月,充电基础设施增量为53万台,新能源汽车国内销量102.5万辆,充电基础设施与新能源汽车继续快速增长。桩车增量比为1:1.9,充电基础设施建设能够基本满足新能源汽车的快速发
北极星储能网获悉,近日,小桔能源联合中国电气装备投资公司建设的深圳坪山沙湖站配储项目正式投运。双方依托各自在电气装备制造、技术平台等优势,加速推动新型储能发展,进一步助力实现“双碳”目标。此次联合投运的充电站配储项目,是双方在国家“双碳”目标下对储能新模式建设应用的全新尝试与探索
北极星储能网获悉,据北京朝阳商务局官微“北京朝阳商务”消息,3月4日,梅赛德斯-奔驰与宝马合资成立的北京逸安启新能源科技有限公司正式落户北京朝阳,将在中国市场运营超级充电网络。2023年11月30日,梅赛德斯-奔驰(中国)投资有限公司与华晨宝马汽车有限公司宣布签署合作协议,双方在中国成立合资公
近日,全省能源工作会议在南昌召开。会上,赣州市发展改革委作典型交流发言,是全省2个发言设区市发展改革委之一。2023年,在市委、市政府的坚强领导下,在省发展改革委、省能源局的精心指导和关心支持下,市发展改革委坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,深入贯彻落实“四个革命、一个合
2月27日,2024华为中国数字能源伙伴大会在深圳隆重举行。此次大会吸引了来自全国的伙伴、产业组织以及媒体等2000多人现场参会,结合线上共近万人参会,共同探讨和展望了能源产业的发展趋势,与华为携手合作,共同致力于推动能源产业的高质量发展。恒华科技作为华为智能充电网络重要合作伙伴应邀出席本
北极星输配电网获悉,海南海口供电局持续推动智能有序充电站在更多小区推广应用,为新能源电动汽车的发展提供有力支持。该局选取电力容量紧张的海口滨海华庭小区为试点,建成智能有序充电站,全站共15个充电桩,可满足15辆新能源电动汽车充电需求,同时有效保障小区其他生活用电稳定供应。自智能有序充
多花10分钟充满电,新能源车主将获得更低的充电价格;夏日用电高峰期,空调温度调高一度,写字楼、商场或许能获得额外经济补偿……山东正在建设虚拟电厂,探索如何在不影响社会正常生产生活的前提下,达到节能目的,推动能源转型向绿。既没有高耸的烟囱、成片的厂房,也不消耗煤炭等燃料。虚拟电厂并不
3月28日,百奥泰发布公告称,公司拟与关联方广州七喜电脑有限公司签署分布式屋顶光伏电站能源管理协议,百奥泰将提供营销总部大楼的屋顶,由七喜电脑负责建设、运营光伏发电系统项目,百奥泰按当地电网同时段工商业电价的85%与七喜电脑结算,本项目预计投建总容量为633.94KW的光伏发电系统,协议约定项
为规范工程合同执行管理,落实合同各方责任,确保合规高效开展,华润电力苏皖新能源公司工程部协同华润六安项目部于2024年3月27日至施工现场会议室,对施工单位、监理开展合同交底工作,长三角一体化承接产业园5.98MWp、安徽俪信成2.86MWp屋顶分布式发电项目EPC工程总承包合同乙方单位宁波超发电力工程
3月27日,建发股份能化集团旗下建发新兴能源投资项目——0.34MW厦门国家会计学院分布式光伏电站及充电桩一体化项目正式开工建设。该项目位于风景秀丽的厦门国家会计学院内,建设面积为1650平方米,其中屋面面积450平方米、车棚面积1200平方米(BIPV),项目规模0.34兆瓦。电站由586块580W/片高效单晶硅
3月26日至28日,由中国电力企业联合会、中国光伏行业协会、中国机电产品进出口商会主办的2024中国国际清洁能源博览会在北京隆重召开,晶澳智慧能源工商业分布式重磅登陆中国国际展览中心。晶澳智慧能源工商业分布式业务代表在会上做了以“聚势而强行稳致远——晶澳工商业分布式合作发展”为主题的汇报
日前,扬州市发改、自规、住建、城管、农业农村、应急管理、行政审批、供电公司等部门联合下发《关于进一步规范我市分布式光伏项目建设管理的通知》,重点围绕分布式光伏建设准入标准、优化前期管理手续、提升并网接入服务、规范并网管理和加强合规运行监督五个方面,明确了具体举措。准入标准按照“政
近年来,费县大力推动能源供给、能源消费、能源科技、能源体制四项改革,能源产业保障能力显著提升,涵盖火电、风电、水电、太阳能发电、生物质发电、抽水蓄能等领域的现代能源体系已基本建立,全县电力生产能力远超本地区的消费需求,剩余36.52%的电力外输至其他县区,已成为鲁南地区重要的能源基地。
近日,保碧新能源优然牧业5.7MW分布式光伏发电项目已在山东省寿光市成功并网发电。该项目的并网,标志着保碧新能源在推动绿色能源赋能现代农牧业发展上迈出了坚实的一步。该项目充分利用寿光优然牧业有限公司牛舍屋顶约3.5万平米的面积,通过安装光伏组件替代牛舍棚顶的材料,构建分布式光伏发电系统,
3月20日,湖南岳阳市岳阳楼区发展和改革局发布关于印发岳阳市岳阳楼区碳达峰实施方案的通知。通知指出,“十四五”期间,全区产业结构和能源结构明显优化,工业企业用能效率稳步提升,能源转型成效初显,煤炭消费总量得到合理控制,光伏等新能源装机规模大幅提高,能源消费强度与碳排放强度进一步下降
3月25日,新疆塔城地区发展改革委发布关于印发《关于推动塔城地区分布式光伏和分散式风电科学有序发展指导意见》的通知。文件提出,本指导意见中的分布式新能源是指接入35千伏及以下电压等级,位于用户附近,以就近、就地消纳为主的发电项目。基本原则:1.分布式新能源项目要以国土空间规划为依据,不
日前,浙江平阳县公布《关于公布2024年平阳县重点用能单位名单的通知》通知。通知提出加大应用光伏等新能源。各重点用能单位应当充分利用太阳能资源丰富、闲置屋顶利用空间巨大的优势,大力应用光伏发电项目。严格实行能源总量控制制度,光伏系统所发电量可以在其年度用能指标中予以抵扣。认真做好绿证
北极星储能网获悉,近一周(3.25-3.29),有多座储能电站签约、开工、并网投产,另有多个地区重点项目名单公布,包括多个储能项目。深圳龙华区2024年重大项目计划发布,包括多个储能项目北极星储能网获悉,3月22日,深圳市龙华区发展和改革局发布关于印发《龙华区2024年重大项目计划》。项目包括,理士
3月12日,由南瑞继保副总工程师詹长江博士召集发起的国际大电网委员会(CIGRE)直流系统与电力电子技术委员会(B4)构网型储能工作组B4.101“构网储能系统(GFMESS)的工业实现及应用”第一次线上会议召开,来自中国、英国、德国、法国、美国、加拿大等18个国家的38位代表参加了会议。会上,詹长江博士
3月26日,2024年中国国际清洁能源博览会暨中国清洁电力峰会在北京隆重召开,超600家海内外展商共襄盛会,广大业内权威专家及龙头企业齐聚展馆共话行业发展。天合光能携明星光储产品Elementa2和Potentia蓝海惊艳亮相,与全链上下游开展深度合作交流。能源转型加速天合焕“芯”突围天合深耕储能领域多年
北极星储能网获悉,3月28日,广东省东莞市宇佳储能项目开工。据了解,项目建设规模为0.4MW/0.932MWh,储能系统采用4台100kW/233kWh标准储能柜,通过2台和2台并联分别接入企业380V母线。项目建设内容主要包括储能电池舱、设备基础施工、电力电缆捕设、园区配电房并网柜安装。储能系统存的电能全部在园区
北极星储能网获悉,3月28日,广东徐闻县2GWh全自动电化学储能大型电力储能系统集成建设项目正式开工建设。该项目由广东嘉丰新能源有限公司投资建设,选址位于徐闻县生态工业集聚区,总投资约5.04亿元,占地面积约20亩,项目建成达产后年产值约14亿元。项目主要内容为年产2GWh电化学储能电池集成、大型
北极星储能网获悉,据广州机安消息,近日,广州机安承建的衡阳配电网5MW/10MWh储能系统项目正式进入系统调试阶段,预计今年2024年4月正式投产。该项目位于湖南衡阳雁鸣110kV变电站,储能系统装机容量设定为5MW/10MWh,是中国燃气投资项目。储能电站采用集装箱式储能系统,包括4台储能电池舱、2台变流升
3月27日,敦煌市沙州能源光伏发电有限责任公司260兆瓦光伏发电项目二期150兆瓦光伏发电配套储能系统设备采购项目(22.5MW/90MWh)启动招标。项目概算7960.66万元,折合单价0.88元/Wh。本项目为新能源项目配套储能,规划建设22.5MW/90MWh储能系统,采用磷酸铁锂电池,全部采用液冷户外集装箱布置,通
3月28日,中国安能发布了中国安能一局秦皇岛盛通100MW光伏发电EPC工程总承包工程储能系统采购项目招标公告。项目采购储能系统60MWh,其中7.5MW/30MWh组串式储能系统设备、7.5MW/30MWh集中式储能系统设备。详情如下:中国安能一局秦皇岛盛通100MW光伏发电EPC工程总承包工程储能系统采购项目招标公告1.招
3月27日,南方电网发布了储能系统能量控制设备框架采购招标公告。项目所在地为广东省广州市。储能系统能量控制设备框架采购招标公告(招标编号:/)(涉及日期的以公告/文件发出时载明的日期为准)储能系统能量控制设备框架采购(招标编号:/),已由项目审批机关批准,招标人为南方电网电力科技股份有
多家央/国企纷纷加注投资储能产业,加快布局储能系统及电池的步伐。据相关统计,截至目前,包括中国南方电网、国家电投集团、三峡集团、中国电气集团、中国能建等在内,入局储能产业的央/国企已达百余家。有业内人士指出,“未来央/国企或者某些地方集团或将成为储能行业的主力”。也有声音认为,地方
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!