考虑对电力网络影响的分布式能源系统优化设计
最优化与控制
2022-03-09 v2
摘要
设计得当的分布式能源系统(DES)有潜力在增加电网中可再生能源发电比例的同时,最小化昂贵的网络升级。相反,设计不佳的DES会加速现有网络基础设施的退化。大多数用于设计并网DES的优化模型简化或排除了与交流(AC)潮流相关的约束,因为后者已在称为最优潮流(OPF)的独立模型类中被研究。少数标记为DES-OPF模型的模型试图结合这些独立框架。然而,以往工作未研究使用DES-OPF框架(相对于不含AC潮流的传统DES框架)对所得设计的影响。本研究旨在通过提出一种求解计算昂贵的DES-OPF框架的双层方法,并将其结果与使用直流(DC)近似替代AC OPF的基线MILP模型(文献中大量存在)同时比较,来阐明这些影响。采用两个不同规模的测试案例来测试框架并比较所得设计。基于设计在标准运行期间能否缓解网络越限和能源浪费,评估设计的实际可行性。结果表明,基线MILP因其无法检测电流和电压越限而低估了总成本,在一个案例研究中用DES-OPF框架测试时成本增加37%。还观察到对电池容量的重大影响,主要是为了管理更高水平的可再生能源弃电,这强调了在设计并网DES时使用DES-OPF框架的必要性。
引用
@article{arxiv.2109.11228,
title = {Optimal Design of Distributed Energy Systems Considering the Impacts on Electrical Power Networks},
author = {Ishanki De Mel and Oleksiy V. Klymenko and Michael Short},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11228},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 7 figures