随机特性下独立微网储能裕度计算方法与应用验证

本文主要探讨了在考虑随机特性的背景下，如何计算独立微网储能裕度的问题。随着绿色能源如风能和太阳能的广泛应用，它们的波动性和随机性对微网的功率平衡、电压稳定和频率控制提出了挑战。储能设备作为解决这一问题的关键组件，其灵活的功率调节能力对于提高微网的电能质量和系统稳定性至关重要。 文章首先介绍了电力系统中储能设备的重要性，尤其是在微网中，为了确保在失去外部供电后的自给自足能力，需要足够的储能容量来平衡可再生能源的波动和负荷需求。然而，储能设备的配置通常受限于成本因素，因此精确评估微网的储能裕度显得尤为重要。 在文中，作者提出了“独立微网储能裕度”这一概念，这是一个量化指标，用于衡量微网在高可再生能源渗透率下，其内部储能设备足以应对随机负荷和清洁能源输出的能力。作者强调了在日前预测的基础上，考虑到风电、光电出力和负荷的随机特性，构建了包含预测误差概率模型的方法。这种方法结合了场景生成与削减技术、储能设备充放电优化技术和弦截法，旨在提高模型的准确性。 具体来说，文中采用了拉丁超立方抽样技术来处理随机变量，通过这种方法生成多种可能的未来场景，以涵盖不确定性。然后，通过二次规划算法优化储能设备的充放电策略，同时考虑到储能设备的容量限制和初始荷电状态等因素。弦截法在此过程中被用来求解优化问题，寻找最优解决方案。 以一个实际微网为例，作者验证了所提出的计算方法的有效性和实用性，通过分析不同条件下的储能裕度，揭示了蓄电池容量、出力限制和初始荷电状态等参数对储能裕度的影响。这为微网的设计、运营和维护提供了科学依据，有助于提高微网的供电安全性和经济效益。 本文深入研究了随机特性对微网储能裕度计算的影响，并提供了一种综合的优化方法，这对于提升微网在可再生能源主导的电力系统中的可靠性和效率具有重要意义。