用戶側(cè)儲能系統(tǒng)日運行優(yōu)化及超高樓抽水蓄能的初步研究.pdf

1、隨著可再生能源(RES)和分布式發(fā)電(DG)的全球范圍內(nèi)的推廣，包括微電網(wǎng)在內(nèi)新一代電力系統(tǒng)迫切需要儲能系統(tǒng)的參與：一方面，電力系統(tǒng)的峰谷差越來越大，急需采用削峰填谷的儲能技術(shù)；另一方面，大部分可再生能源受具有間隙性、波動性、隨機性等特性的氣候影響嚴重，需要儲能系統(tǒng)進行緩沖。
　　超高樓抽水蓄能是一個全新的概念，將可能成為未來中心城市用戶側(cè)儲能系統(tǒng)新的形式。超高樓大廈作為城市電網(wǎng)的負荷中心，是一個不可忽視的資源，其勢能差大但卻沒有

2、得到充分利用。超高樓需要消防、生活等用水，已具備高勢能的蓄水體和水泵系統(tǒng)，因此增加水輪發(fā)電機組，形成抽水蓄能發(fā)電站，并可以與建筑光伏、風(fēng)電聯(lián)合，及具備的自備發(fā)電設(shè)備，形成微型電網(wǎng)。與大電網(wǎng)并網(wǎng)時承擔削峰填谷、平滑可再生能源發(fā)電；在大電網(wǎng)發(fā)生故障時，可以與可再生能源發(fā)電及常規(guī)應(yīng)急備用發(fā)電設(shè)備聯(lián)合運行，大大提高大樓敏感負荷水平和供電可靠性。
　　儲能系統(tǒng)尤其是超高樓抽水蓄能進行設(shè)計之前，必須對它的可行性進行分析，其日運行方式及運行效益

3、分析是需首先考慮的。因此本文圍繞儲能系統(tǒng)尤其是超高樓抽水蓄能的日優(yōu)化運行方式及效益進行研究，所做的主要工作和創(chuàng)新如下：
　　通用儲能系統(tǒng)(ESS)日運行優(yōu)化研究。提出了一種符合電力市場環(huán)境的用戶側(cè)儲能日運行優(yōu)化模型和優(yōu)化方法，購電價采用現(xiàn)行的分時電價(TOU)，儲能系統(tǒng)的充放電效率采用不相同的實際值。推導(dǎo)了基于TOU的充放電狀態(tài)及其下的公共連接點潮流雙向狀態(tài)的決策組合，將原問題變成一個可快速求得全局最優(yōu)解的線性規(guī)劃優(yōu)化模型。

4、>　　超高樓抽水蓄能的研究。提出了超高樓抽水蓄能作為未來用戶側(cè)儲能的一種新的形式，研究其系統(tǒng)模型，確定該系統(tǒng)日運行優(yōu)化的目標函數(shù)。運用TOU電價機制下的多決策線性優(yōu)化算法對該模型進行優(yōu)化求解，最后以上海電價下的金茂大廈為例進行了超高樓抽水蓄能系統(tǒng)日優(yōu)化運行方式的仿真研究。并對其水輪機和水泵初步選擇，計算無縫鋼管的參數(shù)，通過matlab軟件基于特征線法計算不同針閥關(guān)斷時間下丟棄全負荷的最大，最小水錘，并且結(jié)合沖擊式水輪機的出力求解大波動過