[发明专利]一种含分布式压缩空气储能的低碳微网运行方法

说明书

本发明公开了一种含分布式压缩空气储能的低碳微网运行方法，包括以下步骤：S1、构建含分布式压缩空气储能的微网系统；S2、构建含分布式压缩空气储能的微网模型；所述微网模型包括分布式新能源模型、压缩机与透平机模型、储气室模型；S3、以微网系统低碳运行成本的最小值为优化目标构建目标函数。本发明首先考虑区域微网环境复杂，提出分布式压缩空气储能系统与微网耦合结构，接着建立微网中新能源输出模型与压缩空气储能系统模型，最后考虑新能源消纳，构建微网低碳运行目标函数来提升微网经济性，降低微网中弃风弃光率；其有效提高了微网的环境适用性，给分布式新能源的微网优化发展作出了一定的贡献。

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种含分布式压缩空气储能的低碳微网运行方法。

背景技术

微网是实现分布式新能源高效利用与有效消纳的手段之一，其由分布式新能源、储能装置与负荷构成。我国各地新能源快速发展，以新能源为主要能源输入的微网作用明显。但在地区差异、环境因素与新能源发电间歇性等因素下，电化学储能等储能装置工作可靠性不高且无法满足长时间能源供给需求，这也成为了限制微网发展的主要原因之一。分布式压缩空气储能运行灵活高效，在高寒、低气压等极端环境条件下也能长时段持续运行，与以分布式新能源为主要能源输入的微网十分契合。因此在用能分散且环境复杂的微网中建立含分布式压缩空气储能的微网系统，为复杂环境地区微网低碳、安全、灵活发展提供了新思路。

含分布式新能源的微网优化调度是当下研究的热门。现有研究虽然极大程度上促进了微网的发展，但仍存在碳排放以及储能装置存在局限性，在复杂环境下无法安全稳定等问题。

为解决上述问题，一些学者们将研究方向重心转移至分布式压缩空气储能，以适应各类型的微网。然而，其在研究上虽然验证了压缩空气储能在新能源微网中的良好性能，但各微网因其所处地理位置不同，其风光资源差异性较大，使得分布式压缩空气储能系统在不同能源输入的微网优化调度中差别显著。本发明针对复杂环境下微网适用性较差的问题，提出了一种含分布式压缩空气储能的低碳微网运行方法。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种可以有效降低运行成本的含分布式压缩空气储能的低碳微网运行方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种含分布式压缩空气储能的低碳微网运行方法，包括以下步骤：

S1、构建含分布式压缩空气储能的微网系统；

S2、构建含分布式压缩空气储能的微网模型；所述微网模型包括分布式新能源模型、压缩机与透平机模型、储气室模型；

S3、以微网系统低碳运行成本的最小值为优化目标构建目标函数，其目标函数为：

minC＝C_r+C_loss；

C_r＝f_CAES(P_cp,rp+P_tb,rp)；

式中：C_r为分布式压缩空气储能系统运行维护成本；C_loss为弃风弃光惩罚成本；f_CAES为分布式压缩空气储能系统日运行维护系数；P_cp,rp为压缩机的额定功率；P_tb,rp为透平机的额定功率；γ^c为分布式新能源发电设备的弃电量惩罚系数；P_c(t)为t时段的弃电功率。

进一步的，所述步骤S1中，微网系统包括分布式压缩空气储能系统、风力发电设备、光伏发电设备、用电负荷；所述风力发电设备、光伏发电设备均与分布式压缩空气储能系统的输入端相连接，分布式压缩空气储能系统的输出端与用电负荷相连接。