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📋📋📋本文目錄如下:🎁🎁🎁
目錄
💥1 概述
📚2 運行結果
🎉3?參考文獻
🌈4 Matlab代碼實現
💥1 概述
文獻來源:
摘要:容量優化配置與能量調度是建筑集成光儲系統(building integrated photovoltaic,BIPV)規劃和運行階段的核心問題,合理的容量配置及能量調度能夠有效提升系統的經濟性,促進BIPV系統大規模推廣與建設。該文提出一種容量配置及能量調度綜合設計方法。考慮系統容量和能量調度之間的耦合影響,以BIPV系統全壽命周期下的成本與收益為核心要素,建立規劃運行的雙層耦合模型。外層模型以投資回收期最短作為目標函數,優化光伏與儲能容量配置;內層模型以日運行收益最大為目標求解得到綜合優化能量調度策略。針對模型特點提出一種改進的粒子群算法(particle swarmoptimization,PSO),有效提升收斂速度并增強了全局尋優能力。算例表明,所提方法能有效完成系統容量配置,并且相較于其他能量調度策略,通過該方法得出的綜合優化能量調度策略能夠充分挖掘儲能系統“峰谷套利”獲利機制,縮短投資回收期。同時,該方法可以全面評估BIPV系統的經濟性并適用于不同區域和靈活的電力市場政策,具有普適性和可移植性,能夠滿足不同場景多樣性需求。
關鍵詞:
建筑集成光儲系統;容量配置;能量調度策略;粒子群算法;
容量配置與能量調度是建筑集成光儲系統規劃與運行的兩大核心問題[4]。合理的光伏–儲能容量
配置不僅能保障系統供電安全性,還能最大限度地為系統創造收益并縮短投資回收期、提高資源利用率。根據分時電價,儲能利用峰谷價差獲取收益,光伏余電上網也能為系統創收。因此,優化光伏、儲能、建筑負荷與電網四者之間的能量調度策略能夠在滿足負荷需求的同時提升系統的經濟收益。
目前,國內外學者對分布式光儲系統的儲能容量配置與能量調度問題開展了相關研究并取得了一定的成果。文獻[5]考慮孤島運行的風/光/儲混合微網的多電源容量配置問題,將設備投資與運維費
用計入目標函數,形成混合整數非線性規劃問題;文獻[6]在此基礎上,將環保折算費用納入目標函數求解儲能容量配置結果;文獻[7]采取“自發自用,余電上網”的調度策略,考慮系統成本和光伏消納率以優化儲能容量配置;文獻[8]著重考慮無政府補貼與分時電價設置下儲能容量的優化配置與系統經濟性分析;文獻[9]根據分時電價,對電池采取“晚起早停”的運行策略,并基于該策略建立經濟性指標下的儲能容量配置模型;文獻[10]根據光伏出力與負荷的大小關系以及當前電價進行分類并據此制定調度策略;文獻[11]以最小化購電成本作為目標函數,采用建筑負荷優先本地供電的策略進行容量配置;文獻[12]將儲能充放電功率作為優化參數,通過等式松弛,建立凸優化模型求解能量調度結果;文獻[13]考慮不同電價結構下的儲能容量和調度策略,利用混合線性整數規劃進行求解。
本文提出一種規劃運行綜合設計方法,建立雙層耦合模型以解決建筑集成光儲系統(building integrated photovoltaic,BIPV)的光儲容量協同配置與日能量調度策略問題。綜合考慮全壽命周期各階段的成本與收益,保障了經濟指標的全面性與精確性。其中,外層模型以系統投資回收期最短為目標函數,優化光伏與儲能的容量配置;內層模型基于外層給定的容量組合與約束條件,利用改進粒子群算法求解日運行收益最大下的能量調度問題。
本文建立的雙層耦合模型內、外層分別對應求解容量配置與能量調度問題。外層模型設置光伏與
儲能容量備選集并將容量配置組合傳遞給內層,內層模型求解當前容量組合下經濟性最優的能量調
度結果與日運行收益并反饋給外層。外層模型計及BIPV 系統全壽命周期成本與效益,以投資回收期最短為目標函數,優化光伏與儲能的容量配置。雙層耦合模型的結構如圖 1 所示。
📚2 運行結果
🎉3?參考文獻
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[1]陳柯蒙,肖曦,田培根等.一種建筑集成光儲系統規劃運行綜合優化方法[J].中國電機工程學報,2023,43(13):5001-5012.DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.220820.