分布式光伏及储能系统在微电网中的应用研究

光伏以其无污染、可再生的特性,在满足人类社会生存和人民生活需求的众多能源中扮演越来越重要的角色。但光伏能源本身具有随机性和波动性,如不加以限制,光伏发电可能会对电网的安全稳定运行造成威胁。为使光伏发电更好地服务社会,本文对光伏发电接入后对电网运行的影响开展研究,并探讨改善影响的措施。本文基于宁波杭州湾新区的电网结构,采取“建模—仿真”的研究方法。首先对光伏发电系统的电池特性进行简化,建立适应于研究光伏发电系统接入对电网稳态运行的光伏电源模型；再选取Benchmark典型中压配网系统和低压微电网为算例,研究光伏发电系统接入对电网电能质量的影响。另一方面,建立储能系统一般模型,用于分析大规模储能装置对微电网动态与暂态运行的改善作用。本文研究了典型天气条件下,光伏发电系统的出力变化情况。不同天气模式下光伏出力的波动性导致低压微电网节点电压的不同动态变化,接入容量越大,离光伏接入点越近,影响越明显；重点研究了储能装置容量的选取问题,提出了一种概率性最优的容量确定方法,求出微电网储能系统的最大充放电功率和最优储能容量,实现电网经济效益最优和可再生能源利用率最大。本文成果可应用于电网调度中合理安排计划和电网建设中储能装置的容量设计,但由于本文研究基于一个特定系统,研究结论也是基于特定系统,要得到具有普遍性的,规范性的结论,仍需要对多个系统进行仿真实验分析,归纳总结。