光伏储能微电网经济运行的优化设计桂旭

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光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计
光伏储能微电网是一种集光伏发电、储能和微电网技术为一体的新型能源系统,具备低碳、可再生的特点,能够有效缓解能源供需矛盾,降低碳排放,提高能源利用效率。

为了实现光伏储能微电网的经济运行,需要进行优化设计。

光伏储能微电网的经济运行优化设计需要考虑光伏发电和负荷需求之间的匹配。

根据负荷需求的变化情况,合理安排光伏发电装置的容量和数量。

光伏发电的容量应适当大于负荷需求,以保证光伏发电可以满足负荷需求,并且有一定的余量进行储能。

还可以根据负荷需求的变化情况,合理安排光伏发电装置的装机容量,以保证光伏发电装置的利用率最大化,从而降低光伏发电的成本。

光伏储能微电网的经济运行优化设计还需要考虑储能系统的设计和运营。

储能系统是光伏储能微电网的重要组成部分,对于提高能源利用效率和降低能源消耗具有重要作用。

储能系统的设计应根据光伏发电装置的容量和负荷需求进行合理安排,并考虑储能系统的容量、功率和效率等参数。

还应合理规划储能系统的运营策略,包括储能的调度、充放电策略和储能运营模式等,以实现储能的最大化利用,提高光伏储能微电网的经济效益。

光伏储能微电网的经济运行优化设计中还需考虑电价和政策支持等因素。

合理的电价可以激励用户积极参与光伏储能微电网的建设和运营,促进光伏发电的发展和推广。

政策支持可以通过奖励和补贴等方式,鼓励光伏储能微电网的建设和应用,降低光伏储能微电网的投资成本,提高其经济效益。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计【摘要】本文研究光伏储能微电网经济运行的优化设计。

在分析了光伏储能微电网的研究背景、研究意义和研究目的。

在详细介绍了光伏储能微电网系统设计优化、经济运行模型建立、经济运行参数分析、经济运行策略优化以及效果评估与验证。

结论部分对光伏储能微电网经济运行的优化设计效果进行了分析,提出了存在问题与建议,并展望了未来研究方向。

通过本文的研究,可以为光伏储能微电网的经济运行提供重要参考,促进其在实际应用中的推广和应用。

【关键词】光伏,储能,微电网,经济运行,优化设计,系统设计,模型建立,参数分析,策略优化,效果评估,验证,效果分析,存在问题,建议,未来展望。

1. 引言1.1 研究背景光伏储能微电网是一种通过光伏发电和储能设备,实现局部区域电力自给自足和接入电网的智能互联电网系统。

随着能源需求不断增长和环境保护意识的提高,光伏储能微电网已成为未来可持续发展的重要方向。

在当前能源危机和气候变化的背景下,加快推进光伏储能微电网技术的研究和应用已成为当务之急。

光伏储能微电网的出现旨在提高电网的供电可靠性和经济性,减少对传统能源的依赖,降低碳排放,促进清洁能源的利用。

目前光伏储能微电网的经济运行面临诸多挑战,如光伏发电不稳定、储能设备成本高昂、电网调度难度大等问题,导致经济性不佳,影响其广泛应用。

深入研究光伏储能微电网经济运行的优化设计具有重要意义。

通过建立合理的经济运行模型,优化系统设计和运行参数,制定有效的经济运行策略,评估优化效果,为光伏储能微电网的发展提供技术支撑和决策参考。

本研究旨在探讨光伏储能微电网经济运行的优化设计,实现系统的可持续发展和经济效益最大化。

1.2 研究意义光伏储能微电网是新能源产业发展的重要组成部分,具有清洁、可再生、分布式等特点,有望取代传统能源发展成为未来能源供应的主要方式。

在当前全球能源危机和气候变化的背景下,开发利用光伏储能微电网具有重要的战略意义。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计随着现代化建设和能源需求的增加,电力供应系统已成为非常重要的基础设施。

但是,由于能源和环境问题日益引起人们的关注,大规模的化石能源燃烧已经成为社会的共同难题。

光伏储能微电网可以转向新能源,同时增强供应的可靠性和稳定性,兼顾环保和经济效益。

该系统可以使光伏电力发电和储能满足消费者的需求,同时有效地进行管理和优化。

本文将重点关注光伏储能微电网的经济运行优化设计。

首先,需要确定光伏厂的容量,储能系统的容量和微电网的布局。

该系统是根据预测消费需要来设计的,因此在设计阶段需要进行充分的计算和分析。

通过使用合适的建模工具,并结合经济指标和技术指标,可以形成一个可靠且高效的系统。

其次,在光伏储能微电网的经济运行中,需要考虑电价、负载、电池组管理策略、网络拓扑等因素。

为了优化经济效益,应该考虑采用最佳控制策略,例如实时电价、负载预测等。

此外,电池组管理策略也非常重要,需要根据不同的应用场景来确定可充电周期、充放电功率等参数。

为了保证系统的稳定性和容错性,网络拓扑设计也应考虑多种方案。

最后,需要考虑一些限制条件,例如安全、可靠性和环境保护等。

为了避免因故障或意外事件而对系统产生负面影响,需要对安全和可靠性进行充分的评估和风险分析。

此外,由于光伏储能微电网是为环保和可持续发展设计的,因此应该考虑其环境影响并采取相应的措施来避免对生态系统造成负面影响。

综上所述,光伏储能微电网的经济运行是一个复杂的过程,需要在多种因素之间进行平衡和调整。

通过合理的设计和优化,可以让该系统发挥最大的经济效益和环境效益,同时为社会发展做出贡献。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计一、光伏储能微电网的经济运行模式光伏储能微电网是利用光伏发电和储能技术,通过微电网控制器和智能能源管理系统等设备将电能进行储存和分配,实现可再生能源的高效利用。

根据不同地区的能源资源情况和用电需求,光伏储能微电网可以采用不同的运行模式。

1. 自给自足模式在这种模式下,光伏储能微电网完全依靠当地的光伏发电和储能设备,满足当地用户的用电需求,不需要接入传统的电网系统。

这种模式下,光伏储能微电网可以实现能源的自给自足,减少对外部能源的依赖,降低供电成本。

2. 与电网互联模式在这种模式下,光伏储能微电网不仅可以通过光伏发电和储能设备满足本地用户的用电需求,还可以与传统的电网系统进行互联,实现双向供电。

当光伏发电不能满足用电需求时,可以从电网系统购买电能;当光伏发电超出用电需求时,可以将多余的电能卖给电网系统。

这种模式下,光伏储能微电网可以实现能源的灵活调度和优化使用,同时也可以获得电网收购的收益。

为了使光伏储能微电网在经济运行中取得最佳效益,需要进行优化设计。

主要包括以下几个方面:1. 光伏发电和储能设备的规划设计光伏发电和储能设备是光伏储能微电网的核心设备,其规划设计直接影响着微电网的经济运行。

在规划设计时,需要综合考虑当地的光伏资源、用电负荷特点和储能技术的成本等因素,合理确定光伏发电和储能设备的容量和数量,以满足用电需求的前提下,尽量降低建设和运营成本。

2. 负荷侧管理与需求响应在光伏储能微电网中,负荷侧管理和需求响应是有效降低用电成本的重要手段。

通过智能能源管理系统对用户用电行为进行分析,合理安排用电计划,降低用电峰值,提高用电负荷的平稳性。

利用储能设备进行需求响应,根据电价波动合理调整充放电策略,以获取最大收益。

3. 光伏发电和储能系统的运行优化光伏储能微电网的运行优化是保障经济运行的关键。

通过运用先进的电能管理技术,实现光伏发电和储能系统的运行调度和协调控制,以尽量减少能源损耗和运行成本。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计随着可再生能源技术的发展,光伏储能微电网逐渐成为了能源行业的热门话题。

光伏储能微电网集成了光伏发电、储能、微网等技术,可以有效地解决传统电网存在的诸多问题,并且对环境友好,成为了未来能源发展的重要方向之一。

而光伏储能微电网的经济运行优化设计则成为了其可行性和发展的关键所在。

光伏储能微电网经济运行的优化设计需要从多个方面进行整合和考虑。

以下就是几个关键的优化设计方面。

光伏储能微电网的电源配置需要进行合理的设计。

在电源配置方面,需要考虑光伏发电系统、储能系统、传统电网和微网系统的整合。

光伏发电系统可以利用太阳能资源进行发电,而储能系统可以有效地存储多余的电能,减少资源的浪费。

传统电网可以作为备用电源,并且可以与微网系统相互配合。

通过合理的电源配置,可以在保证供电质量的前提下降低能源的浪费,提高能源利用率,从而实现经济运行的优化。

需要考虑光伏储能微电网的运行调度问题。

在运行调度方面,需要考虑整个系统的电能供需平衡问题。

光伏储能微电网可以根据需求进行灵活调度,根据实际负荷情况进行电能的分配和调整。

通过智能化的运行调度系统,可以实现对系统的动态调整,满足用户需求的同时提高系统的经济性。

光伏储能微电网的运行管理也是优化设计的重要方面。

在运行管理方面,需要考虑系统的监控、维护和故障处理等问题。

光伏储能微电网可以通过智能化的监控系统对系统运行情况进行实时监测,并及时发现并处理可能存在的问题,保障系统的稳定运行。

还需要对系统进行定期的维护保养工作,确保系统设备的正常运行,延长设备的使用寿命,降低系统的运行成本。

光伏储能微电网的经济运行还需要考虑市场化运营的问题。

在市场化运营方面,需要将光伏储能微电网与现有的电力市场相结合,实现对接,开展市场化交易。

通过市场化运营,可以最大程度地释放光伏储能微电网的潜力,实现其经济价值。

还可以促进新能源产业的发展,推动能源结构的优化升级,促进能源可持续发展。

集成光伏与储能系统的智能微电网设计与优化

集成光伏与储能系统的智能微电网设计与优化

集成光伏与储能系统的智能微电网设计与优化随着能源需求的增长和可再生能源技术的发展,智能微电网成为了解决现代能源系统中的挑战的一种重要解决方案。

在智能微电网中,集成光伏与储能系统是一种有效的方式,可以提供可持续和高效的电能供应。

本文将探讨集成光伏与储能系统的智能微电网设计与优化的关键要素和方法。

一、智能微电网的概念与特点智能微电网是由电源、负荷、储能和智能能源管理系统组成的小规模电网系统。

它具有以下特点:1. 高度可靠性:智能微电网通过分布式能源资源的灵活运用和优化控制,能够在主电网失电时为负荷提供持续供电,提高了电力供应的可靠性。

2. 可持续发展:集成光伏与储能系统使得智能微电网能够更加依赖可再生能源,减少对传统能源的依赖,实现能源的可持续发展。

3. 自主运营:智能微电网具备自主平衡负荷需求和电力供应的能力,能够独立运行,不受主电网供电的限制。

二、集成光伏与储能系统的优点集成光伏与储能系统是智能微电网中重要的组成部分。

光伏系统能够将太阳能转化为电能,并以直流形式输出;储能系统则能够存储电能以在需要时供应给负荷。

集成光伏与储能系统具有以下优点:1. 节能减排:光伏系统利用太阳能发电,无需消耗化石燃料,减少了对传统能源的依赖,从而减少了温室气体的排放,具有环保节能的特点。

2. 储能平稳性:储能系统能够将多余的电能存储起来,当负荷需求大于太阳能发电时,可以释放储能以平衡供需差异。

3. 系统灵活性:集成光伏与储能系统的组合能够提供多种电力输出方式,可以根据实际需求进行调整,增加了系统的灵活性与可调节性。

三、智能微电网设计与优化的关键要素在设计和优化智能微电网时,需要考虑以下关键要素:1. 光伏和储能系统的容量设计:根据负荷需求和太阳能资源的可利用程度,合理确定光伏和储能系统的容量大小,以满足系统供电的需求。

2. 智能能源管理系统:智能能源管理系统是智能微电网的大脑,负责实时监测和控制能源的生产、储存和分配,以确保系统的稳定运行和最佳性能。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计随着新能源的快速发展,光伏储能微电网的应用越来越广泛,尤其是在偏远地区或无电地区,光伏储能微电网成为解决能源问题的有效手段。

在光伏储能微电网运行中,如何优化其经济运行至关重要。

本文将从几个方面来探讨光伏储能微电网的经济运行优化设计。

一、光伏储能系统的运行成本光伏储能微电网的运行成本主要包括以下几个方面:光伏发电系统的维护与运营费用、储能系统的维护与运营费用、微电网系统的运营费用以及电费成本。

其中光伏系统是光伏储能微电网的核心组成部分,占据了较大的运行成本比例。

在光伏系统的维护与运营方面,需要定期对光伏组件进行清洗和检查,确保其正常运行。

同时,还需要对逆变器、并网控制器等设备进行监控和维护,以保障系统的正常运行。

二、储能系统的优化设计储能系统是光伏储能微电网的关键部分之一,其性能直接影响到系统的经济性和运行效率。

为了优化储能系统的性能,需要考虑以下几个方面:储能系统的储能容量、储能系统的放电效率、储能系统的使用寿命和能量转换效率等。

在储能容量方面,需要根据不同的需求来确定储能系统的容量,以充分利用太阳能发电的优势。

在储能系统的放电效率方面,需要选择高效的储能设备,如锂离子电池、钠硫电池等以提高储能系统的性能。

同时,在保证储能系统的性能的前提下,还需要考虑其维护成本和寿命等方面,以提高储能系统的经济性和实用性。

四、电费成本的优化设计电费成本是光伏储能微电网的重要经费之一,其大小直接影响到系统的经济性。

为了优化电费成本,需要考虑以下几个方面:电网并网的可行性、电价的合理性以及节能措施的实施情况。

在电网并网可行性方面,则需要根据实际情况选择合适的电网并网方式,以避免额外的电费开支。

在电价的合理性方面,则需要根据电力市场的实际情况,制定出合理的电价政策,以降低电费成本。

同时,还需要推广节能技术和措施,以降低用电成本、提高系统的经济效益。

总之,光伏储能微电网的经济运行优化设计需要从多个方面考虑,包括光伏系统、储能系统、微电网系统以及电费成本等。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计光伏储能微电网是指利用光伏发电技术和储能技术相结合,形成一个具有自主调节、能够平稳稳定输出电能的微电网系统。

随着环保意识的增强和新能源技术的飞速发展,光伏储能微电网已成为未来能源系统的重要组成部分。

如何在经济上对其运行进行优化设计,以提高其经济效益,是当前亟待解决的问题。

本文将重点讨论光伏储能微电网经济运行的优化设计。

一、光伏储能微电网系统概述光伏储能微电网系统是一种由太阳能发电系统和储能系统相结合的独立电力系统,能够实现自主供电和自主调节的功能。

光伏发电系统通过光电转换将太阳能转化为电能,而储能系统则可以将多余的电能进行储存,以便在夜晚或天气不佳时供电,从而实现对电力的平稳稳定输出。

光伏储能微电网系统还可以与传统电网相连接,实现多种供电方式的切换,提高了系统的灵活性和稳定性。

1. 分散式布局针对光伏储能微电网系统的经济运行,我们首先要考虑的是其布局设计。

通常情况下,分散式布局是一种更为经济的选择。

即将光伏发电系统和储能系统分布在多个地点,实现多点发电和多点储能,以降低系统运输损耗和提高供电稳定性。

分散式布局还可以减小系统运输距离,降低线路损耗和建设成本,从而提高系统的经济性。

2. 智能化控制在光伏储能微电网系统的经济运行中,智能化控制是至关重要的一环。

通过引入先进的智能控制技术,可以实现光伏发电系统和储能系统之间的协同运行,进而实现对电能的有效调控。

通过智能化控制系统,可以优化系统发电与负荷之间的匹配关系,提高电能利用率,降低系统运行成本,从而提高系统的经济效益。

3. 多种能源互补光伏储能微电网系统通常会与其他能源系统相结合,如风能发电系统、生物质能发电系统等。

在系统的经济运行中,可以通过多种能源的互补利用,实现能源的综合利用和相互补充。

以降低系统的总体成本,提高系统的经济性。

在光伏发电系统无法满足负荷需求时,可以通过风能发电系统或生物质能发电系统进行补充,从而提高系统的供电稳定性和经济性。

基于光伏发电与电池储能系统的微电网优化

基于光伏发电与电池储能系统的微电网优化随着能源需求的快速增长和传统能源资源的稀缺性,人们对可再生能源的需求日益增长。

光伏发电作为一种绿色、洁净的能源形式,已在全球范围内得到广泛应用。

然而,光伏发电的波动性和不可控性给电网的稳定性和可靠性带来了一定的挑战。

为了充分利用光伏发电的优势,提高能源利用效率和安全性,人们提出了基于光伏发电与电池储能系统的微电网优化的解决方案。

微电网是指由多种能源形式(如太阳能、风能等)组成的小型电力系统,它不仅可以连接到传统电网,还可以独立运行。

基于光伏发电与电池储能系统的微电网优化,主要是通过合理配置和控制电池储能系统,实现对光伏发电系统的优化调度,以提高光伏发电系统的经济性和可靠性。

首先,在基于光伏发电与电池储能系统的微电网优化中,需要进行光伏发电系统的优化调度。

光伏发电系统的输出受到天气条件的限制,存在一定的波动性。

因此,为了最大限度地利用光伏发电系统的能量产出,需要合理安排光伏发电系统的日程表和运行策略。

一种常用的优化调度方法是基于天气预测和需求预测的能量调度模型。

通过预测未来的天气情况和电力需求,可以制定出最佳的光伏发电系统运行策略,以实现最大的能量利用率。

其次,电池储能系统在基于光伏发电与电池储能系统的微电网中起着关键的作用。

电池储能系统可以存储光伏发电系统产生的多余能量,并在需要时释放出来,以满足电网的供电需求。

为了实现电池储能系统的优化,需要考虑电池的控制策略、充放电效率以及电池的寿命等因素。

一种常用的方法是通过模型预测控制算法,根据光伏发电系统的输出和电网的负荷需求,动态调整电池的充放电策略,以实现最佳的能量管理和调度。

此外,在基于光伏发电与电池储能系统的微电网优化中,还需要考虑电网的稳定性和可靠性。

光伏发电系统的波动性和不可控性可能会导致电网的瞬态过载或不稳定。

因此,需要合理设计电网的控制策略和保护装置,以确保电网的稳定运行。

同时,还可以通过与传统电网的连接,实现光伏发电系统与传统能源的互补和平衡,提高整个能源系统的安全性和可靠性。

光伏储能微电网经济运行的优化设计

光伏储能微电网经济运行的优化设计【摘要】本文主要针对光伏储能微电网经济运行进行优化设计,通过分析光伏系统在微电网中的应用和储能技术在微电网中的作用,探讨相关经济运行指标,并提出光伏储能系统的优化配置设计以及经济运行优化算法的探讨。

在对光伏储能微电网经济运行效果进行评估,分析优化设计实施效果,同时展望未来的发展。

通过本文的研究,可以为光伏储能微电网的经济运行提供参考,促进其在实际应用中的发展,从而推动清洁能源的普及,为可持续发展做出贡献。

【关键词】光伏储能微电网、经济运行、优化设计、应用、储能技术、经济运行指标、配置设计、算法、效果评估、发展展望。

1. 引言1.1 背景介绍光伏储能微电网是近年来新兴的电力系统模式,它利用光伏发电技术和储能技术,以及微电网智能化管理系统,构建起一个可持续、高效、环保的新能源电力系统。

随着新能源的快速发展和电力系统的变革,光伏储能微电网逐渐成为未来电力系统的发展趋势。

背景介绍:传统的电力系统主要依赖于化石能源,存在资源消耗大、环境污染严重、能源安全隐患等问题。

而光伏发电和储能技术具有清洁、可再生、分布式等优势,可以有效减少碳排放、提高电力系统的可靠性和灵活性。

而微电网作为电力系统的新模式,能够更好地适应新能源的接入,提高能源利用效率。

光伏储能微电网的经济运行优化设计成为当前研究的热点之一。

通过对光伏系统在微电网中的应用、储能技术在微电网中的作用、相关经济运行指标分析等方面的研究,可以为光伏储能微电网的建设和运行提供有力支撑,实现经济效益和环境效益的双赢。

1.2 研究意义光伏储能微电网是一种集成光伏发电、储能设备和传统电网的智能化电力系统,具有提高电力供应可靠性、降低电力生产成本、减少对传统能源的依赖等显著优势。

在当前全球能源结构转型的背景下,光伏储能微电网作为新型能源系统,将对能源安全、环境保护、经济发展等方面产生深远影响。

研究光伏储能微电网的经济运行优化设计具有重要的意义。

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光伏储能微电网经济运行的优化设计桂旭
发表时间:2019-11-18T10:52:57.967Z 来源:《中国电业》2019年第14期作者:桂旭
[导读] 各行各业都取得了较大程度的发展,极大地促进了国家的发展以及人民生活水平的提高。

摘要:当前状况下我国经济发展迅速,各行各业都取得了较大程度的发展,极大地促进了国家的发展以及人民生活水平的提高。

但经济高速发展的同时也带来了资源消耗问题。

就发电领域而言,我国仍以火力发电为主,每年都会消耗大量的煤炭资源。

随着科学技术水平的提高以及国家对于新能源的重视,光伏发电储能技术的应用逐渐兴起。

本文就针对光伏储能微电网技术及经济运行的优化设计进行研究与分析。

关键词:光伏储能微电网;经济运行;优化设计
对于光伏发电储能技术而言,它是一种新型的资源节约型、清洁型发电技术,其主要原理是对太阳能进行一定程度的转换,使其成为电能。

光伏发电储能技术的应用一方面保证了能源开发过程中的清洁性,另一方面还可以对能源的循环利用进行有效的实现。

从理论上来说,只要是太阳光能够照射到的地方,都可以利用光伏发电将天阳能转化为电能,因此光伏发电技术能够有效减少对于不可再生资源的利用。

在光伏发电储能技术环境之下,即使是在一些电力建设较为落后的山区,都可以实现通电。

在光伏发电系统之中,储能单元是一个十分重要的模块,它可以对转化成的电能进行有效的存储,同时也在一定程度上对光伏发电系统的稳定性与安全性进行了提高。

1光伏储能微电网确定型运行优化模型
光伏储能微电网的发展一直受到成本高的制约。

但通过制定合理的运行计划,不仅可以使其运行成本降低,同时还可以降低其更换频率。

本文以经济效益最优为目标,进行光伏储能微电网优化模型设计。

1.1光伏储能微电网系统的构成
光伏储能微电网系统由光伏发电模块、配电网、蓄电池组、双向逆变器、并网逆变器以及负载构成。

其中光伏发电模块和蓄电池组将会分别经过并网逆变器,然后通过变压器与交流母线连接,并入配电网络。

这种结构可实现电能从光伏发电模块到公共电网、光伏发电模块到负载、光伏发电模块到蓄电池组、蓄电池组到负载、公共电网到负载的单向流动,同时也能实现蓄电池组与公共电网之间的双向能量流动。

系统处于离网模式时,若公共电网停电,可以在光照充足的情况下,使用光伏提供的能量,为负载供电,同时将剩余的能量存储在蓄电池组中;如果在光照不充足的情况下,可以同时利用光伏以及蓄电池组,为负载供电,进而维持负载正常运行。

当系统运行处在并网模式时,公共电网可以在谷期为蓄电池组以及负载同时提供电能,或者将蓄电池组中剩余的电能向电网出售,获取收益。

而在峰期则可以利用光伏发模块以及蓄电池组,配合公共电网来为负载供电。

1.2系统组成单元的特性。

1.2.1光伏电池板
光伏电池板是基于光电效应或者光化学效应,直接或间接将太阳辐射转换成电能的一种发电装置。

其输出功率的大小与电池板的制造材料、受光面积以及阳光辐射强度等存在密切的关系。

当太阳光照强度相同时,光伏电池板的短路电流基本上保持不变,但是开路电压将会随着温度的升高,发生明显的下降。

因此可以得出结论,光伏电池板的输出功率与光照强度呈正相关,和表面温度呈负相关。

1.2.2蓄电池
当前,蓄电池是微网中常见的储能元件,在微网中使用较广,可以抑制光伏出力不稳定的缺陷,使整个系统的供电质量以及可调度性大大提高。

1.2.3逆变器
由于光伏以及蓄电池组输出的电能均为直流电,因此无法直接接入交流侧,需要通过逆变器的作用把直流转换成交流。

逆变器的配置主要需要考虑额定输出功率、整机效率、输出电压调整能力等参数。

2光伏储能微电网经济运行的优化设计案例
本文结合某示范工程,对其发电系统、储能系统以及微网控制管理系统的方案设计进行介绍和分析。

2.1总体设计方案。

该系统在进行方案设计时,采用的是分布式并网的设计理念。

已知某栋节能建筑楼的负荷约为65Kw。

考虑设计余量,则该光伏储能微电网规划设计容量为80kWp。

根据实际情况,对所需要的80kWp系统进行进一步的划分,将其分解为4个相同的并网发电单元,每个单元为20kWp,并用4个20Kw的并網逆变器将其接入到0.4kv的交流电网中。

2.2发电系统设计。

2.2.1光伏电池阵列设计
光伏电池采用多晶硅太阳电池组,电池组的功率为250Wp。

这种电池组在日常工作中的共组电压和开路电压分别为29.6V和37.1V。

20kw的并网逆变器的MPPT工作电压范围是300V~1000V,因此在对电池进行串列设计时,需要将20块相同的电池串列在一起,作为一个电池串联组,每一个并网逆变器需要配备4个并列的电池串联组,即每一个并网逆变器需要80块电池组,其发电功率大致为20kWp。

对于整个系统来说,总共分为4个并网逆变器,因此也就是说总共需要320块电池,16个并列的电池串联组。

2.2.2并网逆变器设计
如前所述,本系统采用4台20kW的并网逆变器,连在一起组成最大输出功率为80kwp的并网发电系统。

2.3储能系统设计
考虑供电可靠性和稳定性,在对整栋楼进行供电的过程中,采用的供电方式是储能和光伏相混合的方式。

具体来说,就是在市电正常的情况下,通过市电以及光伏为整栋楼的负荷供电,而在市电断电之后,则自动切换为由储能系统以及光伏供电。

2.4系统运行说明。

2.4.1市电正常
在市电正常供电时,本系统的运行模式为并网运行模式,此时的运行过程主要是:第一,并离网控制柜中的控制器发挥自身的检测作用,对与市电相连的开关上端的电压和频率进行检测,如果测量值处于正常范围,则会自动闭合并离网的开关。

第二,光伏逆变器检测到
市电电压处于正常范围,将会根据相关的参数设定,自动将光伏储能微电网系统开机,使其正常运行,为负载供电,若有剩余电能,则返送至电网。

第三,当系统处在并网运行模式时,PCS的状态将会设定为充电状态。

2.4.2市电故障。

在市电故障无法正常供电时,本系统的运行模式是离网运行模式,此时系统的运行过程如下:第一,并离网控制柜中的控制器将会对市电进行检测,如果在检测中发现市电断电,则将并离网开关断开,同时给储能变流器发出并网转离网的控制信号。

第二,光伏逆变器在对市电的检测过程中,如果发现市电故障,将会自动进入孤岛运行保护程序,然后根据相关要求在2s内停机。

第三,PCS在接收到并网转离网的相关指令后,将会对并网侧的端口电压进行检测,确定市电确实故障后,将会先关机然后再次启动,同时切换至离网模式运行。

特别说明,若PCS在接收到相关指令后,不对端口的电压状态进行检测,而是直接进行相关的状态切换,其需要花费的时间大致为80ms;但是一般情况下,为了确保PCS的可靠运行,需要在接收到指令后对端口电压进行检测,避免误判,这种情况下状态切换需要多花费380ms的时间,也就是光伏逆变器孤岛保护时间。

第四,光伏逆变器检测到PCS提供的支撑电压满足供电要求时,将会自动开机运行。

当光伏发出的电能大于负载消耗时,多余的电能可以通过PCS给储能电池充电;若光伏系统输出功率小于负荷时,则光伏将会和PCS共同为负荷供电。

2.4.3市电恢复
当市电恢复正常后,本系统的运行模式将会重新变为并网运行模式,这一转换过程如下:第一,当并离网控制柜中的控制器检测到市电已经恢复至正常状态后,会将这个信息传递给储能变流器,当并离网开关上端以及下端的频率、电压幅值、相位保持一致时,会自动闭合并离网开关。

第二,光伏逆变器将会继续保持运行。

第三,PCS在得到市电恢复正常运行的信息后,将会对电压进行一定的调整,同时将自身的运行模式转变为并网模式。

在整个过程中,可能会受到通讯延迟的影响,因此PCS会遭受一段时间的冲击。

当PCS转变为并网运行模式后,恢复为充电状态,负载供电并不会因此间断。

3结语
本文主要对光伏储能微电网技术及其经济运行进行研究与分析。

总而言之,光伏发电储能技术具有很大的优势,相比于传统的发电方式更为便捷、高效且无污染,在电力系统之中能够发挥出很大的优势,适合应用与推广。

参考文献:
[1]陈永翀.储能未来的技术发展路径[J].能源,2019(01):84-85.
[2]首个产业政策发布助推中国储能迈向商业化[J].电器工业,2017(11):l50-52.。

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