變電站站用電系統(tǒng)中的微電網(wǎng)應(yīng)用

牛濤，查申森，錢康，竇曉波

(1.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司，南京市 211102； 2.東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，南京市 210096)

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變電站站用電系統(tǒng)中的微電網(wǎng)應(yīng)用

牛濤1，查申森1，錢康1，竇曉波2

(1.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司，南京市 211102； 2.東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，南京市 210096)

針對(duì)目前微電網(wǎng)容量配置存在的問題，提出一種新的微網(wǎng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化方法，對(duì)微電網(wǎng)規(guī)劃中的分布式電源容量和儲(chǔ)能系統(tǒng)容量進(jìn)行聯(lián)合求解，同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化配置。以1 000 kV變電站站用電系統(tǒng)為例，運(yùn)用微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件DGPO分別對(duì)以光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)等3種系統(tǒng)作為變電站站用電系統(tǒng)的補(bǔ)充電源方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，推薦采用一種并網(wǎng)/離網(wǎng)運(yùn)行的光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)作為變電站站用電系統(tǒng)的補(bǔ)充電源。

站用電系統(tǒng)；微電網(wǎng)；多目標(biāo)優(yōu)化； 儲(chǔ)能系統(tǒng)

0 引 言

變電站站用電系統(tǒng)是保障變電站安全、可靠運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一旦站用電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，將直接或間接地影響變電站安全、可靠運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)擴(kuò)大事故范圍，導(dǎo)致電網(wǎng)解列等惡性事故發(fā)生。特高壓系統(tǒng)的電壓等級(jí)高、容量大，為保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，對(duì)站用電系統(tǒng)的可靠性要求將更加嚴(yán)格。開展這方面的研究工作對(duì)確保特高壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用[1]。

由新型能源組成的微電網(wǎng)，具有接納分布式電源，提高供電可靠性與電能質(zhì)量，輔助大電網(wǎng)安全運(yùn)行等諸多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景十分廣泛。微網(wǎng)作為一種電源組織結(jié)構(gòu)，由新能源發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷組成，能夠有效利用新能源發(fā)電，且能實(shí)現(xiàn)靈活、智能地控制，在新能源發(fā)電利用方面體現(xiàn)出極大的潛能。目前已有部分文獻(xiàn)[2-7]提出了在110～500 kV變電站站用電系統(tǒng)中采用光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。文獻(xiàn)[8]對(duì)某風(fēng)光儲(chǔ)電站利用儲(chǔ)能系統(tǒng)作為應(yīng)急電源進(jìn)行了分析，其原理是將儲(chǔ)能系統(tǒng)作為電站應(yīng)急電源，若儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余電量不足，無法支撐足夠時(shí)間，再投運(yùn)光伏和風(fēng)機(jī)作為變電站輔助電源，整個(gè)電站切入微網(wǎng)運(yùn)行方式。文獻(xiàn)[9]介紹了新能源作為換流站站用電源的應(yīng)用前景，指出其具有提高可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、促進(jìn)新能源發(fā)展、提高應(yīng)急處置能力等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在增加運(yùn)營(yíng)人員管理負(fù)擔(dān)、大幅增加投資、運(yùn)行初期不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。文獻(xiàn)[10]將光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)為全自動(dòng)運(yùn)行，正常情況下作為110 kV變電站站用電的補(bǔ)充電源。文獻(xiàn)[11]以配電網(wǎng)380 V線路為例，分析了在負(fù)荷較小的線路末端，建筑光伏對(duì)電網(wǎng)電壓造成影響的各種因素，解決了電壓越限問題。文獻(xiàn)[12]在闡述2種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，分析其對(duì)配電網(wǎng)潮流方向、調(diào)度運(yùn)行、配網(wǎng)保護(hù)等造成的影響。文獻(xiàn)[13]指出規(guī)模化光伏分散接入配電網(wǎng)，使得配網(wǎng)潮流更加難以控制，會(huì)影響配網(wǎng)電壓質(zhì)量，其程度與光伏接入規(guī)模、出力等有關(guān)。

現(xiàn)有微電網(wǎng)容量配置方法在進(jìn)行分布式電源容量?jī)?yōu)化或儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化時(shí)，是將儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置或分布式電源容量作為已知條件，是相互獨(dú)立的。此類方法對(duì)儲(chǔ)能裝置削峰填谷的經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)能裝置充放電次數(shù)、新能源棄風(fēng)棄光等進(jìn)行簡(jiǎn)化，導(dǎo)致結(jié)果非最優(yōu)解。現(xiàn)有方法優(yōu)化的目標(biāo)具有單一性，用其他參量作為約束條件，最優(yōu)解只有一組。若需要計(jì)算不同結(jié)構(gòu)的微網(wǎng)，則需修改算法，從而降低了實(shí)用性[14-18]。本文提出一種新的微電網(wǎng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化方法，并以1 000 kV變電站站用電系統(tǒng)為例進(jìn)行應(yīng)用研究。

1 微電網(wǎng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化方法研究

本文提出一種新的微電網(wǎng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化

方法，其流程如圖1所示。

圖1 微電網(wǎng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化方法流程圖

1.1 設(shè)定微電網(wǎng)運(yùn)行模式

微電網(wǎng)運(yùn)行模式主要有2類：獨(dú)立微電網(wǎng)和并網(wǎng)型微電網(wǎng)。

1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入與程序輸出之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2 輸入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及輸入輸出關(guān)系圖

1.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)處理

(1)系統(tǒng)約束條件。針對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)，考慮外部大電網(wǎng)接納微電網(wǎng)分布式電源的能力，從以下4個(gè)方面提出約束：

1)聯(lián)絡(luò)線輸送功率極限約束。

P-PLmin

(1)

式中：P為分布式電源有功功率之和，kW；PLmin為負(fù)荷最小功率，kW；Plinemax為聯(lián)絡(luò)線極限輸送功率，kW，由導(dǎo)線型號(hào)決定。

2)公共連接點(diǎn)(point of conmen coupling， PCC)短路電流與微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線最大電流比約束。

(2)

式中：Ik為系統(tǒng)PCC點(diǎn)短路電流，kA；Ie為分布式電源額定電流之和，kA。

3)輸電線路電壓損耗約束。

(3)

式中：U為并網(wǎng)電壓，kV；ΔU%輸電線路電壓損耗；R為聯(lián)絡(luò)線電阻，Ω；X為聯(lián)絡(luò)線電抗，Ω；φ為光伏電站輸出電壓和電流相位差，rad；功率因數(shù)取0.98；L為聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng)度，km。

4)電壓波動(dòng)約束。

(4)

式中：Udmax%為微網(wǎng)在PCC點(diǎn)引起的電壓波動(dòng)；Q為分布式電源的無功功率之和，kvar；Udlim%為PCC點(diǎn)的電壓波動(dòng)限值。

(2)投產(chǎn)年光伏、風(fēng)機(jī)出力曲線。光伏、風(fēng)機(jī)的出力曲線可按風(fēng)、光資源分布情況，運(yùn)用光伏、風(fēng)機(jī)穩(wěn)態(tài)模型，進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，此類參考文獻(xiàn)較多，本文不再贅述。

(3)蓄電池預(yù)處理。

1)如果輸入的負(fù)荷參數(shù)中包含敏感負(fù)荷功率以及電網(wǎng)平均短時(shí)故障時(shí)間，從保障敏感負(fù)荷供電可靠性角度考慮，需對(duì)蓄電池容量進(jìn)行約束。

V=PM·TS

(5)

式中：V為保障敏感負(fù)荷的蓄電池容量，kW·h；PM為敏感負(fù)荷功率，kW；TS為電網(wǎng)平均短時(shí)故障時(shí)間，h。

2)如果輸入的電價(jià)參數(shù)中存在峰谷電價(jià)，則蓄電池削峰填谷的經(jīng)濟(jì)效益可用式(6)計(jì)算。

(6)

式中：E為單位儲(chǔ)能容量削峰填谷經(jīng)濟(jì)效益，元/a；VS為單位儲(chǔ)能容量，kW·h；CF為峰電價(jià)，元/(kW·h)；CG為谷電價(jià)，元/(kW·h)；Л為綜合系數(shù)，考慮蓄電池充放電效率、一次充放電容量占總?cè)萘堪俜直鹊取?/p>

1.4 分布式電源及儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化

對(duì)分布式電源及儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置建立優(yōu)化模型，并采用合適的算法求解。優(yōu)化模型由目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成，模型約束條件由蓄電池約束、系統(tǒng)約束、可靠性約束、可再生能源利用率約束等構(gòu)成。

(1)目標(biāo)函數(shù)。將“微電網(wǎng)投資總成本最小”作為目標(biāo)函數(shù)，如式(7)所示：

minf=min(Cc+COM-Cgs+Cgp)

(7)

式中：f為目標(biāo)函數(shù)；Cc為微電網(wǎng)初始投資成本，萬元；COM為系統(tǒng)運(yùn)維和置換總成本現(xiàn)值，萬元；Cgs為微電網(wǎng)向外部大電網(wǎng)售電的總收益現(xiàn)值，萬元；Cgp為購(gòu)電總成本現(xiàn)值，萬元。Cgs和Cgp的計(jì)算應(yīng)根據(jù)式6，考慮削峰填谷的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)蓄電池約束。蓄電池運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性是微電網(wǎng)正常工作的關(guān)鍵之一，為了確保其使用壽命，需對(duì)蓄電池充放電過程做必要的限制。約束條件如表1所示。

表1 蓄電池約束條件

Table 1 Constraint condition of storage battery

注：SOC為荷電狀態(tài)，SOCmax和SOCmin分別為蓄電池荷電狀態(tài)的上限和下限；rch、rdch分別為蓄電池充電率、放電率；rchmax、rdchmax分別為蓄電池充電率限制、放電率限制；Ich、Idch分別為蓄電池充電電流、放電電流、Ichmax、Idchmax分別為蓄電池充電電流限制、放電電流限制；Pch、Pdch分別為蓄電池充電功率、放電功率、Pchmax、Pdchmax分別為蓄電池充電功率上限、放電功率上限；NC、NCmax分別為蓄電池的充放電循環(huán)次數(shù)和蓄電池的充放電循環(huán)次數(shù)上限。

(3)系統(tǒng)約束。式(1)～(4)構(gòu)成系統(tǒng)約束。

(4)可靠性約束。可靠性約束指標(biāo)采用微電網(wǎng)失負(fù)荷概率。對(duì)于獨(dú)立微電網(wǎng)，在一定條件下允許切除部分非敏感負(fù)荷，以保障在供電能力不足時(shí)微電網(wǎng)仍能安全穩(wěn)定運(yùn)行。

fLPSP≤λmax

(8)

(9)

式中：fLPSP為微電網(wǎng)失負(fù)荷概率，fLPSP越小，微電網(wǎng)的供電可靠性越高；λmax為最大失負(fù)荷概率；PLPSP(ti) 為ti時(shí)刻失負(fù)荷功率，kW；PL(ti) 為ti時(shí)刻全部負(fù)荷功率，kW。

(5)可再生能源利用率約束。可再生能源利用率，即可再生能源發(fā)電量與負(fù)荷全部用電量之比，不計(jì)棄風(fēng)棄光發(fā)電量。

η≥ηmin

(10)

(11)

式中：η為可再生能源利用率，η越大，微電網(wǎng)的可再生能源利用率越高；ηmin為可再生能源利用率限值；Pw(ti)為ti時(shí)刻棄風(fēng)棄光功率，kW。

(6)優(yōu)化算法。采用遺傳算法作為優(yōu)化算法。

1.5 優(yōu)化結(jié)果

經(jīng)遺傳算法分析計(jì)算，得到最優(yōu)解，包括裝機(jī)容量、儲(chǔ)能系統(tǒng)配置容量等。

1.6 方案綜合比較

當(dāng)優(yōu)化結(jié)果不能完全符合工程需求時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)一個(gè)或多個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，重新進(jìn)行計(jì)算。分布式電源裝機(jī)容量、最大失負(fù)荷概率、可再生能源利用率限值等均可進(jìn)行重新定義。

2 變電站站用電補(bǔ)充電源

將新能源發(fā)電應(yīng)用于變電站是一種有益嘗試，既能體現(xiàn)新能源發(fā)電技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和綠色環(huán)保理念，又具有一定的創(chuàng)新示范作用。變電站二次設(shè)備室、功能用房的屋頂以及建筑物立面均可安裝光伏組件；變電站內(nèi)空地也可根據(jù)條件建設(shè)小容量風(fēng)電機(jī)組，在不需額外占用土地的情況下，利用風(fēng)、光資源進(jìn)行發(fā)電。本節(jié)以1 000 kV變電站站用電系統(tǒng)為例，分析新能源發(fā)電系統(tǒng)作為站用電系統(tǒng)補(bǔ)充電源的運(yùn)行方式，并設(shè)計(jì)1套實(shí)用系統(tǒng)。

2.1 運(yùn)行方式

圖3、4分別提出了微網(wǎng)系統(tǒng)、新能源發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)用作補(bǔ)充電源的接線方案。圖3中，由新能源發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)和重要負(fù)荷構(gòu)成的微網(wǎng)，通過并網(wǎng)開關(guān)接入站用電系統(tǒng)低壓母線。圖4中，新能源發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)直接接入站用電系統(tǒng)低壓母線，給380/220 V母線供電。

正常運(yùn)行時(shí)，方案1、2均并網(wǎng)，向380/220 V母線供電。1、2號(hào)站用變各帶一段母線運(yùn)行；若1號(hào)站用變或2號(hào)站用變發(fā)生故障，0號(hào)站用變代替故障變壓器運(yùn)行；在全站失電的情況下，備用電源通過0號(hào)站用變?yōu)槿矩?fù)荷供電。

圖3 接線方案1

圖4 接線方案2

當(dāng)全站短時(shí)失電且備用電源出現(xiàn)故障或380/220 V工作I段母線出線故障(或檢修)時(shí)，方案1中微網(wǎng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)即時(shí)獨(dú)立運(yùn)行，微網(wǎng)系統(tǒng)由并網(wǎng)狀態(tài)切換至離網(wǎng)狀態(tài)，能量管理系統(tǒng)的控制策略可以維持微網(wǎng)內(nèi)電壓和頻率穩(wěn)定，保證對(duì)重要負(fù)荷的不間斷供電，當(dāng)站用電源恢復(fù)正常后，微網(wǎng)系統(tǒng)由離網(wǎng)狀態(tài)切換至并網(wǎng)狀態(tài)，恢復(fù)正常運(yùn)行。方案2中新能源發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)將無法獨(dú)立運(yùn)行，不能保證對(duì)重要負(fù)荷的不間斷供電。

方案1的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即通過并網(wǎng)開關(guān)的切換，正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)可以獨(dú)立，這樣可以保證：(1)根據(jù)實(shí)際需要，有選擇地將重要負(fù)載接入微網(wǎng)系統(tǒng)，由微網(wǎng)獨(dú)立供電；(2)可避開一些大功率感性負(fù)載，降低其對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的影響。

綜上，方案1微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，控制策略簡(jiǎn)單，在故障或需微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)能保證重要負(fù)荷不間斷供電，故障消除后能立即恢復(fù)正常供電，相比方案2投資增加不多(增加1臺(tái)并網(wǎng)開關(guān))，因此推薦采用方案1運(yùn)行方式。

2.2 微網(wǎng)容量配置

采用基于本文理論設(shè)計(jì)的微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件DGPO[29]進(jìn)行仿真分析，該軟件以微電網(wǎng)的初始投資成本、系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和置換成本、售電的總收益和購(gòu)電總成本為目標(biāo)函數(shù)，考慮系統(tǒng)約束、蓄電池約束、可靠性約束、可再生能源利用率約束，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。

(1)重要負(fù)荷。根據(jù)實(shí)際需要選擇重要負(fù)荷，保證重要負(fù)載的不間斷供電，對(duì)于1 000 kV變電站，選定重要負(fù)荷最大值為5 kW。根據(jù)所選擇重要負(fù)荷的負(fù)荷特性，輸入逐月典型日的負(fù)荷曲線(見圖5)。

(2)容量配置優(yōu)化計(jì)算。分別對(duì)光儲(chǔ)微網(wǎng)、風(fēng)儲(chǔ)微網(wǎng)和風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)等3種方式進(jìn)行容量配置計(jì)算。

1)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)。運(yùn)用DGPO軟件在保證光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)重要負(fù)荷的不間斷供電條件下進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，光伏配置容量13.6 kW，鉛酸電池配置容量81 kW·h。

光伏占地面積為130 m2，其中每m2可安裝105 W，可安裝在變電站內(nèi)建筑物屋頂，無需額外征地。

光伏成本約為9.5元/W，光伏的初始投資成本為為12.92萬元；鉛酸電池成本約為0.10萬元/(kW·h)，鉛酸電池的初始投資成本為8.1萬元。因此，光伏和鉛酸電池初始投資成本合計(jì)約21.02萬元。

2)風(fēng)儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)。運(yùn)用DGPO軟件在保證風(fēng)儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)重要負(fù)荷的不間斷供電條件下進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，風(fēng)機(jī)配置容量20 kW/臺(tái)，鉛酸電池配置容量59 kW·h。

與光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)相比，單臺(tái)風(fēng)機(jī)容量較大，風(fēng)機(jī)的年平均發(fā)電利用小時(shí)數(shù)高于光伏，因此所需鉛酸電池配置容量有所降低。

風(fēng)機(jī)成本約為20萬元/臺(tái)，風(fēng)機(jī)的初始投資成本為20萬元；鉛酸電池成本約為0.10萬元/(kW·h)，鉛酸電池的初始投資成本為5.9萬元。因此，風(fēng)機(jī)和鉛酸電池初始投資成本合計(jì)約25.9萬元。

3)風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)。運(yùn)用DGPO軟件在保證風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)重要負(fù)荷的不間斷供電條件下進(jìn)行計(jì)算。“最優(yōu)結(jié)果”顯示，風(fēng)機(jī)配置容量0 kW，光伏配置容量13.6 kW，鉛酸電池配置容量81 kW·h，這與光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)配置相同。“最優(yōu)結(jié)果”中未配置風(fēng)機(jī)的原因在于，目前市場(chǎng)上小容量風(fēng)電機(jī)組單位容量成本較高，而光伏組件單位容量成本較低。

圖5 逐月典型日負(fù)荷曲線

為了研究風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)的具體配置，在計(jì)算中假定1 000 kV變電站內(nèi)具有安裝1臺(tái)20 kW風(fēng)電機(jī)組，13.6 kW光伏的場(chǎng)地條件，應(yīng)用DGPO軟件對(duì)蓄電池容量進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如“自定義演算”部分。“自定義演算”結(jié)果為：風(fēng)機(jī)配置容量20 kW，光伏配置容量13.6 kW，鉛酸電池配置容量21 kW·h。

與光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)相比，風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)多配置了1臺(tái)20 kW風(fēng)電機(jī)組，夜間光伏發(fā)電系統(tǒng)由于沒有光照停止發(fā)電，而夜間風(fēng)速往往高于白天，光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)發(fā)電具有一定的互補(bǔ)性，因此所需鉛酸電池配置容量大大降低。

光伏成本約為9.5元/W，光伏的初始投資成本為12.92萬元；鉛酸電池成本約為0.10萬元/kW·h，鉛酸電池的初始投資成本為2.1萬元；風(fēng)機(jī)成本約為20萬元/臺(tái)，風(fēng)機(jī)的初始投資成本為20萬元。因此，光伏、鉛酸電池和風(fēng)機(jī)初始投資成本合計(jì)約為35.02萬元。

3 結(jié) 論

本文對(duì)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)、風(fēng)光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)等3種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析，光伏可安裝在變電站內(nèi)建筑物屋頂，無須額外征地，且投資較其他2種方案小，因此推薦采用光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)作為變電站站用電系統(tǒng)補(bǔ)充電源。光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)由光伏發(fā)電、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和重要負(fù)荷構(gòu)成，可通過并網(wǎng)開關(guān)接入站用變低壓母線，也可獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)接線如圖3虛線框中所示。光伏配置容量為13.6 kW，鉛酸電池配置容量為81 kW·h。

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錢康(1977)， 男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)規(guī)劃、分布式發(fā)電技術(shù)與微電網(wǎng)；

竇曉波(1979)，男，博士，副教授，主要研究方向?yàn)樽冸娬咀詣?dòng)化、分布式發(fā)電技術(shù)與微電網(wǎng)。

(編輯：劉文瑩)

Application of Micro-Grid System in Auxiliary Power System of Substation

NIU Tao1， ZHA Shensen1， QIAN Kang1， DOU Xiaobo2

(1.Jiangsu Power Design Institute Co., Ltd.of China Energy Engineering Group, Nanjing 211102, China; 2.School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)

According to the existing problems in the capacity configuration of current micro-grid, a new multi-objective optimization method was proposed for the capacity configuration of micro-grid, by which the combined solution and configuration optimization of distributed generation capacity and energy storage capacity in micro-grid planning could be carried out at the same time.Taking a auxiliary power system in 1 000 kV substation as example, this paper applied micro-grid planning software DGPO to design three different supplementary power schemes for UHV auxiliary power system, including photovoltaic storage micro-grid system, wind storage micro-grid system and wind-photovoltaic storage micro-grid system.Finally, a grid-connected/off-grid photovoltaic storage micro-grid system was recommended as supplementary power for substation.

auxiliary power system; micro-grid system; multi-objective optimization; energy storage system

TM 71

A

1000-7229(2015)08-0108-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2015.08.018

2015-03-20

2015-04-30

牛濤(1984)，男，工程師，研究方向?yàn)殡娋W(wǎng)規(guī)劃、分布式發(fā)電技術(shù)與微電網(wǎng)；

查申森(1980)，男，通信作者，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)與能效；