面向不同控制策略的独立型微电网优化配置研究
前言
独立型微电网能实现对偏远地区供电问题的良好解决,能有效改善偏远地区供电状况。当前,我国日益重视对独立型微电网的研究。独立型微电网的优化配置对于实现微电网最大化的系统效益具有至关重要的作用。对独立型微电网进行优化配置,一方面要优化容量参数,另一方面要对控制策略及相应参数进行优化。因此,独立型微电网的不同控制策略对其运行工况具有至关重要的影响,有必要积极探究面向不同控制策略的独立型微电网优化配置。
1.控制策略
对独立型微电网而言,风光资源呈现出显著的随机及波动特点。风力发电的相关机组以及光伏类电源相对不可控[1]。采用限功率措施可相对实现其功率输出在一定程度上的减少。但是,各类限制条件,诸如资源因素等会对发电造成不良影响,难以实现预期目标。DE以及BESS相对可控,能实现对运行工况的有效控制,并按照预期发电。因此,DE控制方法及BESS控制方法决定了独立型微电网的控制策略。
1.1 DE控制方法
(1)启动准则
淮海集团是一个有着近80年光荣历史的老兵工企业,在硝烟中诞生,在战火中成长,前身就是黄崖洞兵工厂、西安村兵工厂和刘伯承工厂,具有深厚的历史底蕴。当年老兵工战士发扬“一切为了前线”的精神,夜以继日、奋勇争先、千方百计、不断创新搞生产,支援前线打胜仗;今天,淮海人秉承“一家人、一件事、一条心、一辈子,感动自己,影响他人,振兴淮海”的价值观,在党组织的坚强领导下,砥砺前行,为保家卫国作贡献。
当风光储难以满足相关负荷的实际需求时,或者是BESS已经呈现出放电下限的状态。
(2)关停准则
①风光可实现对负荷需求的有效满足。②风光储可实现对负荷需求的有效满足。③风光可实现对负荷需求的有效满足,或者是BESS的荷电状态已经达到充电限值。④BESS的荷电状态已经达到充电限值。其中,BESS的荷电状态其上限是Smax,其荷电状态达到上限值后禁止继续充电。当多台DE并存时,要秉承成本最小的原则,对各台DE发电功率实施分配。在风光资源良好的情况下,可使一台或多台DE呈现出关闭状态。[2]
通过上述问题的分析,我们意识到在企业当中战略管理与项目管理耦合的重要性和必要性,因为当企业中战略管理与项目管理深入耦合以后,将会为企业自身提供更加优越的发展条件,对实现企业的可持续发展提供保障基础。但是,在当前社会中竞争压力太过激烈,企业中的相关管理人员一定要帮助和引导企业选择一条正确的发展道路并且将企业的发展目标和发展措施相互结合起来,努力让企业在竞争压力太过激烈的社会中有着主动地位,再通过强调企业战略管理与项目管理耦合需要具有策略性、互动性、共生性以及关联性来为企业的可持续发展提供更加优质的发展条件。
BESS的放电功率取决于其放电功率准则,当DE呈现关停状态时,BESS放电,以满足全部或部分负荷的实际需求;当DE运行时,在风光柴难以满足负荷需求的情况下,BESS进行放电实现对此类负荷需求的有效供应[5]。
沉积岩采用石油钻井技术体系,泥浆护壁或套管固井和防斜技术;结晶岩采用固壁或造壁技术以及堵漏等护壁技术,采用垂钻技术+取心技术和活动套管+扩孔技术,可实现长裸眼井段(约4000 m)钻进;常规泥浆材料以及孔底仪器和钻具满足要求,堵漏材料和固壁或造壁材料满足175℃要求。
以上述各类模型为依据,采用NSGA-Ⅱ对某独立型微电网进行优化配置分析,将WT,PV,DE,BESS作为备选电源,各类电源的备选型号如下表所示:
1.2 BESS控制方法
(1)放电准则
风光以及风光柴难以有效对负荷需求进行良好满足。
(2)充电准则
①风光以及风光柴发电能有效实现对负荷需求的良好满足,且电能多余,则对BESS实施充电。②风光或者风光柴发电减去负荷需求,其Pexcess比限值大,则对BESS实施充电。弃除风光能有效减少BESS的频繁充电、放电,对电池使用较为有利[4]。
(3)放电功率准则
By integrating the drain current, according to the formula below, for the linear regime:
(4)充电功率准则
BESS充电功率状况取决于DE运行功率准则以及BESS充电准则。
综上所述,DE关停、运行功率准则,以及BESS充电准则存在多种不同选择。因此,上述三个准则决定了独立型微电网的控制策略。对不同控制准则进行组合,可构成多种控制策略。同时,各准则中的变量参数取值也会对控制策略运行的实际效果产生一定的影响[6]。
2 优化配置模型
2.1 经济模型
通过各项成本对独立型微电网的经济性进行分析,其全寿命周期之内的总投资成本,可采用以下式子表示:
工笔花鸟细化的形式美很大程度上取决于在线条上的运用,整齐划一的线条需要扎实的功底,需要时间的打磨才能成就线条的力度美感,讲究在器物的身上线条需要一气呵成。
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在上述式子中,Ctotal表示的是系统全寿命周期之内的总投资成本;Cwt,Cpv,Cde,Cbess分别表示 WT,PV,DE,BESS 的 总 投 资 成 本 ;Cwt-init,Cpv-init,Cde-init,Cbess-init分别表示 WT,PV,DE,BESS 的初始投资成本;Cwt-om,Cpv-om,Cde-om,Cbess-om 分别表示 WT,PV,DE,BESS运行以及维护所需成本;Cde-rep和Cbess-rep分别表示DE、BESS置换所需成本;Cfuel表示燃料相关成本。
通常,预计WT(风力发电机组)和PV(光伏)可使用20年之久,可将工程寿命设为20年。在工程寿命内,二者不存在置换所需的成本。相对于WT和PV,DE及BESS在工程的寿命内,相应地存在一定置换所需成本[7]。
在上式中,k1表示没有满足相应需求的负荷占据总负荷的具体比例。
(2)未满足负荷约束
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在上述式子中,Ceav表示等年值投资成本;表示资金回收系数,其中,i表示贴现率,l表示工程寿命期望值。
2.2 优化目标与约束条件
将WT的具体类型和准确台数、PV的实际容量、DE的具体类型和准确台数、BESS具体类型和准确个数等作为容量决策的相关变量,并将相应准则所包含的各项变量参数作为决策所需变量,获取优化配置的最终方案[8]。其目标函数如下:
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在上述式子中,将Ceav作为目标1,寻求独立型微电网最优化的经济供电,Egas表示各类污染气体的年度总体排放数量,DE会排放出各种污染气体,诸如二氧化硫、二氧化碳等,DE的发电量会影响其污染气体的排放量。将Egas作为目标2,寻求独立型微电网最优化的环境效益。
确定治理环境所需的实际成本,存在较多难度,且单一的经济性目标模型具有显著的局限性,所得优化结果,难以较为直观地表达各类配置方案所需成本的实际费用以及污染气体准确的排放量。实现对此类问题的有效避免,且能为用户提供多样化的优化配置方案,用户可以对优化目标的重视程度为根据对优化配置的折中方案进行科学选择。
在课堂教学中,教师只有把学生的学习情绪调动起来,才能构建良好的课堂气氛,才能使学生在认知的过程中产生愉悦感,并激起和发展他们的智力。现代教育理论认为,只有良好的教学策略,才能达到良好的教学效果。而如何调动学生的学习情绪,对教师而言,是具有艺术性的教学策略。
在进行优化计算的实际过程中,可以实际设计需求为依据对决策变量的上下限进行科学设定,实现合理范围之内,对优化解的有效求解。另外,在独立型微电网运行过程中,要实现对以下约束条件的良好满足。
(1)功率平衡
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上式中,Pwt-out,Ppv-out,Pde-out,Pbess-out分别表示 WT,PV,DE,BESS的实际功率,其中Pbess-out表示正时条件下,呈现放电的状态,Pbess-out表示负时条件下,呈现充电的状态;Pload表示负荷功率;Pload-unmet表示不能实现其满足的功率。
当微源功率难以满足实际需求时,会出现Pload-unmet;在微源功率超出实际需求时,会出现Pexcess,此时,对于可再生能源的实际发电功率可采取限制措施,或利用卸荷负载对之实施消耗,对独立运行状态下的实际功率匹配进行有效保障,并确保其稳定性。
民事诉讼审前准备程序,是指在法院受理案件之后到正式开庭审理之前,为明确案件争点及确定诉讼资料以交付正式开庭审理,当事人和法院等诉讼主体按照一定的时间顺序、方式和手续进行的诉讼活动以及相互关系的总和。〔1〕
(3)运行功率准则
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对工程寿命内总体投资所学成本实施转换,使之成为等年值投资所需成本,如下式所示:
独立型微电网并没有连接大电网,因此,其自身电源需要对内部所有负荷实施独立状态下的有效供应。因此,在优化配置过程中,要有效保障供电的可靠性良好满足相关的各项约束条件。
为进一步研究关键区感热偏强和偏弱年,长江以南地区垂直速度的差异,通过偏弱年减去偏强年的垂直速度,进行了合成分析得到图7e、7f。从图7e看,长江以南地区高空250 hPa以下,气流仍以上升为主,即沿纬向平均,长江以南地区偏弱年份上升速度要大于偏强年份。从图7f看,长江以南区域250 hPa以下,气流同样以上升为主,即沿经向平均,长江以南地区偏弱年份上升速度要大于偏强年份。综上,长江以南地区在250 hPa高空以下,感热偏弱年份垂直上升速度大于偏强年份。
(3)电源功率约束
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在上式之中,Pwt表示在相应风速下,WT的理论功率;Ppv表示在相应光照下,PV的理论功率;Pcharge-max表示BESS的最大充电功率,Pdischarge-max表示BESS的最大放电功率。
(4)BESS的荷电状态约束
据2012年民政部第98号文件,经民政部全国性社会组织评估委员会评定,中国煤炭加工利用协会荣获2011年度 4A级全国行业协会组织。
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在上式之中,S表示BESS的荷电状态值。3.算例分析
①负荷跟随模式。DE能实现对负荷需求的满足,且其功率需求比最低功率限制低时,电能有余,才对BESS进行充电;当DE无法实现对负荷需求的有效满足时,BESS对之进行放电补充。②最大输出模式。DE不仅要有效满足负荷需求,还要为BESS以较大功率进行充电提供有效保障,使充电功率高于Pcharge。其中,Pcharge要小于或等于BESS允许的最大充电功率。③稳定输出模式。DE以较为稳定的功率Pfixed运行,尚有多余的电能时,对BESS进行充电。其中,Pfixed介于Pde-min(最低功率限值)和 (额定功率)二者之间[3]。
你们应注意坚持英文的表达方式,而且为了防止将来产生任何疑问,关于正确解释条约可能引起的所有问题必须以英文本为准。
表1 电源备选型号
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电源 备选型号WT 50KW,100KW,500KW,780KW PV 不考虑具体的类型差别,只优化其容量DE 250KW,500KW,1000KW,1500KW,2000KW BESS 铅酸蓄电池(2V/1000Ah),锂电池(3.2V/180Ah)
将该地风速、辐照度等相关数据输入,将1h作为仿真步长,基于经济、环保目标对优化问题求解。
对各控制策略下的容量配置进行计算,所得结果如图1所示。
对图1进行分析可知,不同控制策略类型,其目标最优的最终结果也各不相同。对图1中各项计算结果进行统一性地排序,对部分Pareto最优解的具体结果进行选取并分析可知,不同控制策略所得到的配置结果虽然呈现出差异性,但也存在共同之处。配置结果显示,WT均选择500KW的型号。和小型WT进行比较可知,中大型的WT具备更高的性价比。因此,在相同 条件下,大型的WT显然更具备较大优势。在BESS控制策略类型中,均选择铅酸蓄电池。与铅酸蓄电池进行比较可知,锂电池具有更长的使用寿命,且性能更为优良,但价格较为昂贵。因此,从经济性来看,铅酸蓄电池更具优势。
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图1 不同控制策略类型下的计算结果
当可再生能源发电系统以及储能系统具有较小的容量,且DE主要以负荷跟踪的运行模式运行的情况下,主要凭借DE供应系统负荷。此时,呈现出最多污染气体排放量,但此时所需的等年值投资的成本费用呈现出最少的状态。反之,当相同发电系统及储能系统容量较大,且DE主要以稳定输出的运行模型运行的情况下,主要凭借可再生能源供应系统负荷。此时,呈现出最少的污染气体排放量,但此时所需的等年值投资的成本费用呈现出最大的状态。比较来说,容量较大的可再生能源发电系统以及储能系统能实现污染气体排放量的有效减少,但等年值投资成本相应较高。
西北大灾荒曾经持续约有三年,遍及四大省份,当时二十三岁的斯诺,本是到东方来寻找 “东方的魅力”的。但在绥远,他有生以来第一次看到人们因为没有吃的而活活饿死。有许多人本可以不死的,但许多土地荒芜,集中在官僚地主手中,赋税繁重,商贩囤积粮食,军阀干扰赈济物资的运输。当共产党出现在西北时,受到广大群众的拥护,因为他们带来了希望和自由。共产党在西北推行了一系列经济改革措施,例如重新分配土地,取消高利贷,取消苛捐杂税,消灭特权阶级。这些改革无疑都是考虑到农民自身的利益需求,改善农民的生活水平,他们在谈到苏维埃时用的是 “我们的政府”。
结语
综上所述,对独立型微电网进行优化设计,要基于实际状况,对优化配置模型进行调整,增强其科学性,实现对相关设计各项要求的良好满足。有必要对包含多种能源的独立型微电网进行研究,并积极探索并网型微电网的控制策略以及相关的优化配置模型,促进不同类型微电网的优化设计。
[参考文献]
[1]陈健,王成山,赵波,等.考虑不同控制策略的独立型微电网优化配置[J].电力系统自动化,2013,37(11):1-6.
[2]丁明,张颖媛,茆美琴.微网研究中的关键技术[J].电网技术,2009,33(11):6-11.
据介绍,水稻作为单子叶植物生物学研究的模式植物,在基因组与功能基因研究等方面具有重要作用。但与同为模式植物的拟南芥相比,水稻需要较大的室外大田或温室,而且其较长的生长周期和对自然环境的高度依赖性,也制约了其生物学基础研究的进一步发展,尤其是在水稻逆境抗性、水稻病原菌互作等方面。
CT组CT检查损伤总诊断率为70.83%,关节镜诊断率为91.67%,两种诊断方式诊断结果有显著差异(P<0.05),见表2。
[3]丁明,张颖媛,茆美琴,等.包含钠硫电池储能的微网系统经济运行优化[J].中国电机工程学报,2011,31(4):7-14.
[4]杨琦,张建华,刘自发,等.风光互补混合供电系统多目标优化设计[J].电力系统自动化,2009,33(17):86-90.
[5]马溪原,吴耀文,方华亮,等.采用改进细菌觅食算法的风/光/储混合微电网电源优化配置 [J].中国电机工程学报,2011,31(25):17-25.
[6]刘梦璇,郭力,王成山,等.风光柴储孤立微电网系统协调运行控制策略设计[J].电力系统自动化,2012,36(15):19-24.
[7]刘梦璇,王成山,郭力,等.基于多目标的独立微电网优化设计方法[J].电力系统自动化,2012,36(17):34-39.
[8]陈健,王成山,赵波,等.考虑储能系统特性的独立微电网系统经济运行优化[J].电力系统自动化,2012,36(20):25-31.