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从保修时间的角度来看,目前的主要生产商为光伏并网逆变器提供平均5年的保修期,而光伏板是超过20年。因此,尽管光伏并网逆变器仅在系统的初始成本中占10%~20%,但逆变器的定期更换将增加额外的运行成本。
综上所述,由于大规模电力电子变换器接入的新能源电力系统可靠性问题需要引起足够的重视,开展电压源型逆变器集群系统中的装置与系统可靠性理论和评估方法研究是新一代电网的重要基础问题之一。
图6 某光伏发电厂可靠性统计
3.5 微网的经济优化调度
微网是有源配电网的重要组成部分,其将分布式新能源发电、储能以及负荷整合在一起,构成有源配电网的基本单元,能够灵活高效地实现分布式新能源的就地消纳以及本地负荷的可靠供电[56]。
微网既可实现并网运行,在电源充足时向电网输送多余的电力,在电源不足时从电网中获得能量补充;又可脱离主网孤岛运行,避免主网对关键性负荷可能的负面影响,实现自治运行。
在孤岛运行方式下,分布式能源的优化调配和高效利用是微网运行的一个重要目标。优化调配包括发电成本最小、无功损耗最小、环境效益最高等多个目标[57]。其分为静态调度和动态调度,静态调度通常是基于平均功率的运行前的调度计划,这种方式并未考虑到新能源发电的波动性和间歇性特点,预测误差较大。因此,学者们开始对考虑预测误差的短期、超短期静态调度[58]以及实时动态调度进行研究[59]。
除了微网内部的优化调度外,随着分布式新能源的渗透率逐渐增加以及微网技术的日益成熟,微网的实用化程度会越来越高,将出现多地区多微网的有源配电网结构,对多个微网之间的优化调度成为学者们逐渐关注的问题[60]。
文献[61]以各微网运行成本最低为目标讨论了多微网构成的智能配电网的经济运行问题。文献[62]讨论了离网型面向海岛的多微网系统动态调度策略。文献[63]基于多代理系统的智能配电网动态博弈框架,研究了多微网环境下的电能优化管理方法。
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