如何进行热电联产和电动汽车调度的自治微电网储能容量优化

4月24-26日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日上午的“微电网与储能”专场，华北电力大学电气与电气工程学院教授刘自发在会上分享了主题报告《考虑热电联产和电动汽车调度的自治微电网储能容量优化》，以下为演讲实录：

刘自发：大家好！我的这个题目针对储能一个具体的应用场景，五个部分。第一个是背景，第二个是问题提出，第三个是优化模型还有优化策略，第四算例分析，第五个总结。2016年提出以来，国家对微电网很重视，从两个863一个北方地区一个南方地区的863计划到分布式计划还有微电网的973计划开始做微电网的研究，那么迅速发展起来的，这里面有一个最大的作用就是储能对微电网有一个很大的作用。储能的价格性能到现在2019年发生的天翻地覆的变化，这个微电网的容量的也是发生了很大的变化。这是发展的现状不介绍了，问题提出是什么呢？我们知道这个微电网大部分是已有的电可再生的风、光的情况，一边是我们说的负荷的要求，一些通讯设备或者一些高可靠性设备，负荷的要求比较高，这里面我们所做的作用是来平衡，对这个储能的要求就是比较关键。

这里面我们说的尤其对离网型的离电网最开始建造的这几个高原地区，海岛，边防，无人区这些地方，这个微电网的建设对储能要求提出了很大的挑战还有需求。这里面这个储能里面有很大的作用，起到作用的同时就是相当于什么，这个储能很多种类型，有功率型的，价钱也不同，这里面来说，所以我们怎么配，配什么类型的，配多大容量，根据这个资源我们去配的时候怎么使这个系统的可靠性高，可以满足负荷的需求，这里面要解决的问题。同时考虑的现在的新元素，电动汽车还有这个管理，同时对负荷这一块还有一些影响，我们说的这里面是储能的性能特性。这里面解决的主要措施首先在满足电、热这些负荷的情况下，满足它的功率平衡，还有嫩两平衡的角度上面，建立一个目标函数，通过智能的算法解决这个具体的问题，风的模型光的模型这是很经典的模型，我们说的储能的充放电的模型，这个电动汽车的充放电的模型。

这个一些具体的模型，通过上面这些模型，建立目标函数，从生命周期的角度来讲，从一次建设费用，包括它的运营成本，环境的补偿费用，还有我们说的停电损失费用，这个就是使得综合的费用是最小的，建立的这个目标函数。这里面约束条件就是能量的约束，这里面我们说的涉及到一个需求还有策略的问题，我们对于负荷有的负荷就是波动性要求停留时间很短，需要我们说的通过功率型的储能来顶上去，功率切合的时候需要能量型的储能顶上去，是重要负荷还是一般负荷根据这个我们说的负荷的对时间的要求，所以我们是分别采用的超级变速器，超级电容器锂离子电池这种去配的。优化计算以功率差额作为一个表征量，就是去配，根据时间型的去配，满足电负荷、还有气的负荷。这个是人想象的，电动汽车有这个双重特性，有的时候可以充电，有的时候可以放电，实际的数据在里面，我们给一个边防海岛做的这么一个实际的案例，这个负荷我们说的环境参数，我们自己的参数，这是系统的负荷参数，商业负荷、工业负荷，基本上就是边防为主的。这里面重要负荷就是我们说的通讯，特种通讯这些负荷。一般负荷就是生活负荷，热负荷也是生活负荷为主，这个重要负荷是电子和电信的。在做规划的时候，设计了三个场景，第一个场景就是区分重要程度考虑需求侧管理，这个最后的优化配置的结果，是不同的，这个第一个是不区分电力的负荷程度，这个上面波动比较缓的曲线，蓝色的曲线，波动比较大的就是新能源的波动曲线。第一个场景一的计算结果，这个表就是我们说的容量优化配置的表，具体的我们说的通过优化计算，得到一个方案。

这个是我们说的区分电力的负荷的重要程度，不考虑需求侧管理的，红色的重要负荷，还有核电状态，三种储能类型的纯能装置的核电状态，这个就是说的第二种场景的规划的结果，第三是区分这个负荷重要程度有需求侧管理的时候，相当于我们把一些负荷做的可转移的，整体的负荷曲线平滑，这个核电状态不一样的。场景一这个超级变速器对于时间这个功率型。所以这个超级变速器相对来说变化不大，这个锂电池相对来说变化比较大的，还有第三个需求侧管理之后，负荷的波动比较小的时候，储能的造价容量的需求降低了很多，整体的这个装置的造价下降的很多，这就是我做的一些基本工作。总结就不说了，感谢大家聆听！