光伏储能微电网经济运行的优化设计.docx

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光伏储能微电网经济运行的优化设计

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摘要：?加强光伏发电的微电网系统的优化设计研究，以提供更稳定和更智能化的供电，通过智能设备和信息平台的建立来解决光伏发电并网发电工作中的难点，对于确保光伏发电微电网的供电稳定性和效率有重要的保障，而通过解决这些问题也能够保障供电系统的正常工作，对国民提供更加优质的电力服务有重要的意义。?关键词：光伏储能微电网;优化设计;经济运行?1微电网系统的特点和组成?1.1微电网系统的特点?微电网系统是一种能够将分布式电源、储能、转化、负荷控制和监控等各种装置组合在一起的小型发电系统，能够实现解决分布式电源并网带来的孤岛效应，使得分布式电源能够灵活的应用在光伏发电中，使得其能够高效的运转。微电网系统也是一个完整的配电系统，具有完善的自我保护控制机制，能够对发电功率进行实时调整，确保输出频率的稳定性，通过对系统内部的故障检测和保护实现供电中的各种问题解决，对我国光伏发电提供可靠和安全的体验。?1.2光伏发电微电网系统的组成?光伏发电微电网系统也是一个完整的电力系统，主要由光伏组件、光伏控制器、蓄电池组、逆变器和负载组成。光伏组件主要是太阳能电池板，由若干块小的太阳能电池板拼接成的面积较大的太阳能电池板，然后进行封装。光伏控制器主要是用于对多个太阳能电池方阵与储能设备等其他组件之间控制电流的设备，同时也是整个微电网系统的控制核心，由于光伏发电的电流具有随机波动性，直接输出会损坏储能设备和其他设备，因此需要用控制器对产生的电流进行实时监控数据，通过高速CPU和AD转换器实现，能够起到稳定电压电流的效果，同时它还具有通信功能，能够实现远程控制功能。逆变器的功能是使得光伏发电系统输出的直流电转化为公共电网需要的交流电，因此需要逆变器将直流电转化为并网和生活用电所需的正弦波电流。

2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。?2.1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。?2.2系统组成单元的特性。?2.2.1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。?2.2.2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。?2.2.3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。?3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。?3.1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的并网逆变器将其接入到0.4kv的交流电网中。?3.2发电系统设