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3.2计算结果及分析
分两种情形对模型进行求解。情形1:不考虑系统中的电动汽车充电负荷和DESS的配置,仅考虑系统中传统负荷的增长和给定节点上风电和光伏发电的接入,可以得到传统配电网规划的方案如图4(a)所示;情形2:考虑系统中的电动汽车充电负荷和DESS的配置,可以得到联合规划的方案如图4(b)所示。同时得到两种情形下每个阶段的各类成本如表5所示。
图4˙24节点系统有/无DESS和EVCS的规划结果
表5˙24节点系统各规划阶段的成本(106)
对比图4(a)和(b)可见,两种情形下的规划方案在不同的规划阶段有显著的差异,在每个阶段,建设和使用的变电站和线路不同,所选取的类型也不同,由此形成的配电网网架结构也不同。由表5可见,随着系统负荷的增长,包括运维成本、变电站供电成本和网损成本在内的运行成本都不断增加。综合图4和表5,分析如下:
1)配置DESS和EVCS可以延缓系统变电站和线路的投资,降低变电站和线路的投资成本。情形1最大的投资成本发生在第3阶段,体现在节点21和22均新增了变压器;第1阶段和第2阶段的投资较为平均,分别在节点23和24上新建了变电站。情形2第1阶段在节点23建设了变电站,但在第2阶段并没有在节点24建设变电站,而是延缓到了第3阶段建设。情形2的最大投资成本发生在第3阶段,且几乎为情形1的两倍,体现在节点24新建了变电站,节点21和22新增了变压器。同时,情形1所使用的线路的容量要普遍高于情形2。
2)配置DESS和EVCS会增加总投资成本和运维成本。由于DESS和EVCS的建设,情形2的总投资成本要高于情形1;更多的设备需要更多地运行维护费用,相应地的运维成本也较高。
3)配置DESS和EVCS后系统的损耗费用降低。虽然电动汽车增加了系统的负荷,但一方面EVCS可以选择最合适的节点建设,另一方面DESS接入后通过充放电可以改变网络的潮流分布和变电站的出力,从而降低了配电网的损耗。
4)配置DESS和EVCS后变电站的供电成本降低,这是因为DESS放电时相当于电源,在满足部分负荷需求的同时也减少了变电站的出力。考虑到DESS充放电的平衡,在电网实际运行中,变电站出力在部分时刻也会增加,但考虑到分时电价的影响,储能可以将高电价时刻的出力转移到低电价时刻,从而实现运行成本的降低。
5)两种情形的失负荷成本均为零,表明系统可以在满足所有阶段所有负荷水平下各节点上的负荷要求。但是在不配置DESS时,随着负荷的增长尤其是电动汽车充电负荷的接入,受到系统线路容量、变电站出力的限制容易发生失负荷。
将各阶段的成本折算到现值,可以得到两种情形下各类成本的现值,如表6所示。
表6˙24节点系统各类成本的现值
由表6可见,配置DESS和EVCS时,总投资成本增加了87.46%,运维成本增加了151.61%,供电成本降低了6.24%,网损费用也降低26.63%。总成本的现值降低了4.08%。
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