城市电网智能化之计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化-第5页-北极星储能网

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从图6中可以看出,随储能额定容量和额定功率的增大,年均总成本呈现出先减后增的趋势。分析看来,这是由于孤网下储能容量越大时,储能参与削峰填谷的作用也越明显,微电网运行成本相应会更低,且此时微电网运行成本降低的速度高于储能成本增长的速度,故总成本会呈现先递减的趋势;但当储能容量达到一定程度后,受限于系统功率平衡及系统容量的约束,微电网运行的成本会逐渐趋于饱和,而储能的投资成本仍然在不断增加,故总成本又将呈现递增的趋势。对应图6中当储能额定功率约为39kW,储能额定容量约为445kWh时,

图5 孤网下最优目标收敛曲线

图6 孤网运行模式下最优储能容量示意图

年均总成本最低,这与图5中收敛结果相一致,证明了本文规划结果的正确性。

为进一步说明本文模型在同时计及电池寿命和系统运行经济性后的合理性,选取以下四种场景进行对比测试：

场景1：不配置储能;

场景2：配置一定容量储能(100kW•h/20kW);

场景3：优化配置储能容量,但不考虑储能寿命的影响,即取储能寿命权重因子$\lambda=0$;

场景4：在场景3的基础上考虑储能寿命的影响,并取储能寿命权重因子$\lambda=0.1$。

4种场景下的结果对比如表3所示,场景3和场景4在典型日的模拟运行情况如图7所示,对应的储能SOC对比情况如图8所示。

首先,从表3与图7可以看出,与未配置储能的场景1相比,场景2,3,4中配置储能后,系统均在低负荷时利用燃料电池和微型燃气轮机对蓄电池进行充电,高负荷时将蓄电池存储电能放出,且分布式发电机组始终在额定功率附近高效运行,同时蓄电池也有效发挥了削峰填谷的作用,缩减了系统峰谷差,降低了系统运行费用,提高了微电网运行经济性。

其次,从图7和图8来看,场景3中采用不计储能寿命的优化配置方法时,储能电池的SOC允许运行范围较宽,可充放电功率范围较大,优化出的蓄电池储能容量也相对较大,这样虽从一定程度上可降低微电网的运行成本,但由于对储能电池的寿命未加控制,导致在微电网项目工程周期内储能初始购置和置换总成本过高,达约572.818(28.6409$\times$20a)万元,远高于场景4中对应的307.48万元,最终整体经济效益反而偏低。而场景4中本文方法统筹兼顾了蓄电池使用寿命和系统运行经济性,有效降低了蓄电池储能的额定容量和额定功率需求量,虽然储能在运行中的削峰填谷作用有所减弱,微电网运行中的成本比场景3稍高,但场景4中容量配置结果进一步优化了储能容量与功率的相对比值,蓄电池储能的运行范围也更趋合

表3 4种场景结果对比

原标题：计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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