淺談光伏儲能耦參與調峰的運行優化策略

hth下载地址 陳聰

摘 要：本文主要研究了“光伏-儲(chu) 能”耦合參與(yu) 調峰的配電網運行優(you) 化配置問題。隨著光伏發電在配電網中的廣泛應用，如何有效利用光伏發電並解決(jue) 其隨機性和間歇性問題成為(wei) 了關(guan) 鍵。通過引入儲(chu) 能係統，可以實現光伏發電與(yu) 儲(chu) 能的優(you) 化配置，提高配電網的穩定性和經濟性。首先分析了“光伏-儲(chu) 能”型配電網的供能關(guan) 係，然後確定配電網耦合調峰作用的實施效果，調節相關(guan) 電力儲(chu) 能設備，實現對“光伏-儲(chu) 能”配電網的運行優(you) 化。

關(guan) 鍵詞：光伏-儲(chu) 能；耦合調峰；配電網；運行配置

0引言

隨著可再生能源的快速發展，光伏發電在配電網中的地位日益重要。然而，光伏發電的隨機性和間歇性給電網的穩定運行帶來了挑戰。儲(chu) 能技術作為(wei) 一種有效的調節手段，可以彌補光伏發電的不足，提高電網的穩定性。因此，研究“光伏-儲(chu) 能” 耦合參與(yu) 調峰的配電網運行優(you) 化配置具有重要的現實意義(yi) 和理論價(jia) 值。本文旨在探討如何通過優(you) 化配置光伏和儲(chu) 能係統，實現配電網的穩定運行和有效調度。通過合理的“光伏-儲(chu) 能”耦合配置，有望解決(jue) 光伏發電並網帶來的技術難題，提高配電網的供電可靠性和經濟性。此外，該研究還可為(wei) 未來智能電網的建設和發展提供有益的參考。

1“光伏-儲能”型配電網的供能關係分析

光伏發電的特性決(jue) 定了其輸出的電能與(yu) 日照強度密切相關(guan) 。在光照充足的情況下，光伏發電能夠為(wei) 電網提供大量的電能；而在陰雨天或夜晚，其輸出將大幅降低，甚至為(wei) 零。這種不穩定性給電網的運行帶來了困擾。而儲(chu) 能係統則能很好地彌補這一缺陷。儲(chu) 能係統的主要功能在於(yu) 存儲(chu) 電能，並在需要時釋放，以平衡電網負荷、提高能源利用效率。在光伏發電係統中，儲(chu) 能係統可以在光照充足時存儲(chu) 多餘(yu) 的電能，然後在光照不足或電力需求高峰時釋放這些電能，從(cong) 而確保電力係統的連續、穩定供電。這種功能特性使得儲(chu) 能係統成為(wei) 光伏發電係統不能或缺的組成部分。

在供能關(guan) 係上，光伏發電和儲(chu) 能係統形成了緊密的互補關(guan) 係。一方麵，光伏發電為(wei) 儲(chu) 能係統提供了的電能，使得儲(chu) 能係統能夠不斷積累能量，以備不時之需。另一方麵，儲(chu) 能係統則通過存儲(chu) 和釋放電能，平衡了光伏發電係統的不穩定輸出， 使得整個(ge) 電力係統能夠更加穩定、可靠地運行。此外，兩(liang) 者的供能關(guan) 係還體(ti) 現在提高能源利用效率方麵。由於(yu) 光伏發電受天氣條件影響較大，有時會(hui) 出現電力過剩或不足的情況。通過儲(chu) 能係統的調節，可以將過剩的電能存儲(chu) 起來，在需要時再釋放出來，從(cong) 而避免了電能的浪費。同時，儲(chu) 能係統還可以根據電力需求的變化智能調度電能的存儲(chu) 與(yu) 釋放，使得整個(ge) 電力係統的運行更加有效、經濟。除了互補性和提高能源利用效率外，光伏發電和儲(chu) 能係統在供能關(guan) 係上還具有其他優(you) 勢。例如， 它們(men) 可以為(wei) 偏遠地區提供電力供應。由於(yu) 偏遠地區往往缺乏穩定的電力供應來源，傳(chuan) 統的電網建設成本高昂且難以覆蓋。而光伏發電和儲(chu) 能係統則可以通過組合成一個(ge) 獨立的離網係統，為(wei) 這些地區提供穩定、可靠的電力供應，推動當地的經濟和社會(hui) 發展。

然而，當前光伏發電和儲(chu) 能係統的發展仍麵臨(lin) 一些挑戰和問題。例如，儲(chu) 能技術的成本、壽命和安全性等方麵仍需進一步改進和提升；同時，如何更好地整合和優(you) 化光伏發電和儲(chu) 能係統的運行和管理，提高其整體(ti) 效率和穩定性，也是需要不斷探索和研究的問題。為(wei) 了實現“光伏-儲(chu) 能”型配電網的優(you) 化配置，需要綜合考慮光伏發電的特性、儲(chu) 能技術的特點以及電網的運行需求。通過合理的配置，可以降低電網的運行成本，提高可再生能源的利用率，並保證電網的安全穩定運行。

2配電網的耦合調峰作用效果

配電網的耦合調峰作用效果主要表現在以下幾個(ge) 方麵：

（1）有效解決(jue) 峰穀負荷差問題：通過電力調峰，根據電力供需情況靈活調整電力的生產(chan) 和消費，可以平衡電力係統的供需關(guan) 係，有效解決(jue) 電力係統中出現的峰穀負荷差異問題，維持電網的穩定運行。

（2）提升電力供應可靠性：電力調峰作為(wei) 一種靈活的電力管理手段，能合理調配電力資源，確保供電能夠滿足峰值需求，同時避免資源的浪費。

（3）應對新能源並網帶來的挑戰：隨著新能源的大規模並網，電力係統的調度運行麵臨(lin) 著更大的挑戰。通過電力調峰，可以充分利用可再生能源的特性，提高新能源的消納率，降低其對傳(chuan) 統電網的衝(chong) 擊。

（4）提升配電係統的經濟性：通過優(you) 化配置分布式能源、儲(chu) 能裝置和各類負荷間的互動，可以降低配電係統的運行成本，提高其經濟性[3]。同時，利用儲(chu) 能電站進行調峰，能在負荷低穀時儲(chu) 存電能，在負荷高峰時釋放電能，有助於(yu) 緩解高峰期的電力供需缺口。

總的來說，配電網的耦合調峰作用效果對於(yu) 電力係統的穩定運行、能源結構的優(you) 化以及環保節能等方麵都具有積極的意義(yi) 。然而，實現這些效果需要依賴調度控製技術、負荷預測以及完善的電網基礎設施等條件。因此，在實際應用中，需要綜合考慮各種因素，製定合理的調峰策略，以充分發揮配電網的耦合調峰作用。

3“光伏-儲能”配電網的運行優化

“光伏-儲(chu) 能”配電網的運行優(you) 化，是一項較為(wei) 複雜的儲(chu) 能量耦合調峰行為(wei) ，需注意負荷模型、光伏特性、儲(chu) 能技術、優(you) 化算法和智能調度等多方麵問題。

為(wei) 了解決(jue) 上述問題，實現光伏儲(chu) 能配電網運行優(you) 化，一般需要引入儲(chu) 能係統來平滑光伏發電的輸出功率。儲(chu) 能係統可以在光照充足時存儲(chu) 多餘(yu) 的電能，在光照不足或電力需求高峰時釋放電能，從(cong) 而平衡電網負荷，提高電力係統的穩定性。此外，儲(chu) 能係統還可用於(yu) 應對突發事件或電力短缺情況，確保電力係統的連續供電。

在光伏與(yu) 儲(chu) 能係統的協同作用下，配電網的運行優(you) 化策略如下：

（1）電壓管理：通過合理地配置和管理光伏與(yu) 儲(chu) 能係統，可以有效地控製配電網的電壓水平。當光伏發電係統輸出功率過高時，儲(chu) 能係統可以吸收多餘(yu) 的電能，降低電網電壓；當電力需求高峰時，儲(chu) 能係統可以釋放電能，提高電網電壓。這樣可以確保電網電壓的穩定性和可靠性，減少因電壓波動引起的設備損壞和停電事故。

（2）功率平衡：光伏與(yu) 儲(chu) 能係統的引入使得配電網的功率平衡更加靈活和可控。通過實時監測和調整光伏係統的輸出功率和儲(chu) 能係統的充放電狀態，可以確保電網的功率平衡，避免電力短缺或過剩的情況發生。

（3）能源利用效率：通過優(you) 化光伏與(yu) 儲(chu) 能係統的運行策略，可以提高能源利用效率。例如，可以根據天氣預報和電力需求預測，提前調整儲(chu) 能係統的充放電計劃，以有效地利用可再生能源。此外，還可以通過優(you) 化配電網的拓撲結構和設備選型，降低電能傳(chuan) 輸和轉換過程中的損耗。

（4）智能化管理：隨著物聯網、大數據等技術的發展，配電網的智能化管理水平不斷提高。通過實時監測和分析光伏與(yu) 儲(chu) 能係統的運行狀態和數據，可以及時發現並解決(jue) 潛在問題，提高配電網的安全性和可靠性。同時，還可以利用這些數據優(you) 化配電網的運行策略，提高電力係統的整體(ti) 性能。

4 hth下载地址 Acrel-2000MG微電網能量管理係統

4.1概述

Acrel-2000MG 儲(chu) 能能量管理係統是hth下载地址專(zhuan) 門針對工商業(ye) 儲(chu) 能 電站研製的本地化能量管理係統，可實現了儲(chu) 能電站的數據采集、數據處理、數據存儲(chu) 、數據查詢與(yu) 分析、可視化監控、報警管理、統計 報表、策略管理、曆史曲線等功能。其中策略管理，支持多種控製策 略選擇，包含計劃曲線、削峰填穀、需量控製、防逆流等。該係統不 僅(jin) 可以實現下級各儲(chu) 能單元的統一監控和管理，還可以實現與(yu) 上級調 度係統和雲(yun) 平台的數據通訊與(yu) 交互，既能接受上級調度指令，又可以 滿足遠程監控與(yu) 運維，確保儲(chu) 能係統安全、穩定、可靠、經濟運行。

4.2應用場景

適用於(yu) 工商業(ye) 儲(chu) 能電站、新能源配儲(chu) 電站。

4.3係統結構

4.4係統功能

（1）實時監管

對微電網的運行進行實時監管，包含市電、光伏、風電、儲(chu) 能、充電樁及用電負荷，同時也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。

（2）智能監控

對係統環境、光伏組件、光伏逆變器、風電控製逆變一體(ti) 機、儲(chu) 能電池、儲(chu) 能變流器、用電設備等進行實時監測，掌握微電網係統的運行狀況。

（3）功率預測

對分布式發電係統進行短期、超短期發電功率預測，並展示合格率及誤差分析。

（4）電能質量

實現整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示，並對電壓、電流瞬變進行監測。

（5）可視化運行

實現微電網無人值守，實現數字化、智能化、便捷化管理;對重要負荷與(yu) 設備進行不間斷監控。

（6）優(you) 化控製

通過分析曆史用電數據、天氣條件對負荷進行功率預測，並結合分布式電源出力與(yu) 儲(chu) 能狀態，實現經濟優(you) 化調度，以降低尖峰或者高峰時刻的用電量，降低企業(ye) 綜合用電成本。

（7）收益分析

用戶可以查看光伏、儲(chu) 能、充電樁三部分的每天電量和收益數據，同時可以切換年報查看每個(ge) 月的電量和收益。

（8）能源分析

通過分析光伏、風電、儲(chu) 能設備的發電效率、轉化效率，用於(yu) 評估設備性能與(yu) 狀態。

（9）策略配置

微電網配置主要對微電網係統組成、基礎參數、運行策略及統計值進行設置。其中策略包含計劃曲線、削峰填穀、需量控製、新能源消納、逆功率控製等。

5硬件及其配套產品

6結論與展望

在能源需求日益增長和可再生能源蓬勃發展的背景下，光伏發電和儲(chu) 能技術在配電網中的應用成為(wei) 了研究的熱點。本文詳細探討了“光伏-儲(chu) 能” 耦合參與(yu) 調峰的配電網運行優(you) 化配置，為(wei) 解決(jue) 光伏發電並網帶來的技術難題提供了有效的思路。

通過深入分析光伏發電的特性和儲(chu) 能技術的原理，本文得出了“光伏-儲(chu) 能”耦合在配電網中能夠提高供電可靠性和經濟性的結論。在理論分析和仿真實驗的基礎上，本文提出了多種優(you) 化配置方案，為(wei) 實際應用提供了重要的參考。

然而，光伏發電和儲(chu) 能技術的實際應用還麵臨(lin) 許多挑戰。因此，未來的研究需要繼續深入探討這些關(guan) 鍵問題，以期推動“光伏-儲(chu) 能”耦合技術在配電網中的廣泛應用。

參考文獻

[1]杜 帥，賈黎明，李真娣，馬振興(xing) .“光伏-儲(chu) 能”耦合參與(yu) 調峰的配電網運行優(you) 化配置

[2]孫永輝,趙樹野,張秀路,等.考慮分布式光伏與(yu) 儲(chu) 能聯合的區域電網電壓穩定性控製方法[J].可再生能源, 2022, 40(8): 1115-1122.

[3]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022年05版