考虑安全性与稳定性的微网能量管理ppt
- 1. 考虑安全性与稳定性的 微网能量管理
- 2. Contents目录010203微网相关及能量管理考虑微网安全性与稳定性的必要性考虑安全性与稳定性的微网模型及优化目标
- 3. 01微网相关及能量管理
- 4. 从本质上来说，微网是配电网的一部分，美国电气可靠性技术解决方案联合会 (Consortium for Electric Reliability Technology Solutions, CERTS) 给出的定义为：微电网是在配电侧由负荷和微型电源共同组成的自我控制与管理的自治系统，它可同时提供电能和热能；相对于外部大电网微电网表现为单一的受控单元，可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。可以应用于小区、学校、舰船等系统。 一般来说，微网内部包含如下物理实体：分布式发电装置、分布式储能装置、重要负荷、可控负荷、公共耦合点（Point of Common Coupling, PCC）以及监控与保护装置。 分布式发电分布式储能负荷与上游电网的连接微网
- 5. 综合能源系统 微网的概念可以延伸到综合能源系统。近年来，综合能源系统(Integrated energy system, IES) 因为能够高效处理包括电、热和天然气在内的多类型能源的综合使用问题，已经引起了广泛关注。综合能源系统由微电网、微型热网、微型天然气网和能量交换单元等组成，这些网络之间的能量可以互相转化。随着能源利用领域技术的发展，综合能源系统将会在能源的互相转化和利用中占据着越来越重要的地位。微电网微型热网微型天然气网
- 6. 能量交换、存储和减排 能源交换单元被定义为不同的能量之间的转换中介。在综合能源系统中，包括微燃机冷热电联供系统，燃料电池，燃气加热器，电加热器等。举例来说，微燃机能将天然气转化成热和电，电加热器能将电能转化为热能。 储能装置能在负荷富余时将能量储存起来，在负荷高峰时期释放来缓解用能压力。 综合能源系统利用的大部分为可再生能源或清洁能源，相对于上游主网生产和传输能源的碳排放要低。同时，综合能源系统凭借上述优点实现能源的高效利用和互相转化能够进一步降低碳排放。
- 7. 能量管理 综合能源系统中，分布式能源、储能如何针对负荷进行调度，不同能源系统间何时实现能量的转化才能保证效率，能量调度需综合考虑机组燃料类型、能耗、机组启停费用、网损、污染物排放、电网安全等因素。因此，需要对综合能源系统进行最优规划。 最优规划的最终目的是减少总运行成本和环境成本。一般根据预测的各时段负荷和可再生能源发电数据，根据各项约束条件，确定可控机组的出力以及与主网的能量交换来使目标函数最小，优化可以是单目标优化，也可以是多目标优化。
- 8. 02考虑微网安全性与稳定性的必要性
- 9. 考虑微网安全性与稳定性的必要性以色列电网在2013年每天都会两次黑客攻击，全年无休。2014年，其数量则增至每天15次A 2016年1月6日，据英国《金融时报》报道，上周乌克兰电网系统遭黑客攻击，数百户家庭供电被迫中断，这是有史以来首次导致停电的网络攻击。 B 未来的舰船在战斗中，电磁炮等武器装备对电能的需求非常高。一些武器系统作为冲击负荷，需要可靠的储能系统、足够的供电容量以及合理的能量分配来保证其在可能的战斗破损中尽可能稳定运行。C
- 10. 考虑微网安全性与稳定性的必要性A 电力调度需综合考虑机组燃料类型、能耗、机组启停费用、网损、污染物排放、电网安全等因素，满足电网节能、环保、安全等方面的要求。C相较于传统电网，未来的智能电网将高速双向通讯网络与底层物理电网有效的整合为一体，增加了系统遭受恶意攻击的风险。攻击者可以通过对信息系统的入侵以造成大规模停电或者基础设施损坏，用户隐私大规模泄露等一系列严重后果。B分布式电源(distributed generation，DG)以微电网形式并入到大电网中，在一定程度上可以满足电网供电质量、供电可靠性以及供电安全性的要求，但由于可再生能源固有的随机性和间歇性使得微电网优化调度模式变得复杂化,保护设计和故障电流计算也会变得复杂。
- 11. 03考虑安全性与稳定性的微网模型及优化目标
- 12. 优化目的01经济性a.最大化可再生能源利用率； b.考虑实时电价、负荷及可再生能源的不确定性； c.最小化污染排放。02可靠性a.在考虑不确定性以及紧急情况下，失负荷最小； b.在供电不足的情况下，优先保障关键负荷供电。03安全性a.在各种情况下电压越限的概率小于给定值； b.防止物理和黑客攻击以及被攻击后自愈的能力。
- 13. 目标函数01最小化运行成本包括能源系统中设备的投资，燃料费用，维护费用，从上级能源网络购买能源的费用，因为供能不足的补偿费用以及功能过剩浪费能源的处理费用等。02最小化环境成本包括能源系统中设备在运行过程以及生命周期中排放的温室气体处理费用03最小化网损包括各能源系统微型网路中传输的损耗以及产生的相关费用04最小化失负荷包括在遇到紧急情况时，优先保障重要负荷供电的情况下让尽可能多的负荷供电
- 14. 约束条件功率平衡约束/供热平衡约束/天然气平衡约束等网络结构约束/能量流动约束/变压器容量约束燃料消耗约束/爬坡功率约束/分布式能源出力上下限约束/储能容量和出力约束污染排放成本/处理成本约束安全裕度/失负荷率约束/重构时间约束电压/电流/气压安全约束010203040506
- 15. 节点电压安全裕度
- 16. 节点电压安全裕度
- 17. 谢谢 大家@邹尧
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