智能电网设备的可靠性分析文献综述

 2022-10-31 11:44:53

文献综述（或调研报告）：

电力高峰负荷的持续增长以及间歇式能源的迅猛发展对电力系统调节能力提出新的重大挑战。电动汽车、储能等带有“源”和“荷”双重特征的新型负荷与空调、热泵等能够根据激励或电价调节自身用电需求的部分传统负荷，具有与电网双向互动的能力，通过合理的调度策略能够实现削峰填谷、平衡间歇式能源波动和提供辅助服务[1]。在智能电网技术发展体系支撑下，高级量测技术与智能负荷控制技术日趋成熟与完善，带动需求响应技术的实施和发展。文献[2]在智能电网成熟度模型(SGMM)下提出，智能电网在第二成熟阶段，至少应在智能表计系统、电力需求响应(DR)以及分布式智能监控网络中的一个重要业务领域开始投资和实施，以提高电网的可靠性和灵活性，并提出智能负荷系统将具有分布式电源子表接入和需求响应两项重要特点。

应用可控负荷提供辅助服务的可行性已有很多研究。文献[3]指出负荷提供备用的根本在于其储能特性，具有和蓄电池相似的储能能力但是在释放功率上却因负荷的不同而有显著差别。文献[4]分析了可控负荷提供备用容量或直接参与系统调频的可行性，并设计了参与调频的可行策略，对可控负荷直接参与系统频率调节进行了仿真，与仅依靠发电机组的频率调节性能进行对比，结果表明，可控负荷参与系统调频是一种优质的辅助服务，可以辅助发电侧维持系统的频率稳定，具有较大的研究价值。文献[5]研究得到具有储能特性的可控负荷(冰箱、空调、热水器)能够作为频率响应负荷，提供较大范围内的频率响应服务，而不会对设备运行及使用特性产生不利影响。文献[6]列举了V2G可能参与的4种市场类型：基础负荷、峰值负荷、旋转备用、频率调节，根据各类市场的调度模式、时间尺度、计价方法等方面评估V2G参与电力市场的可行性。计算结果表明，由于V2G功率成本较高，其最适合参与旋转备用和调频市场，可用能力报酬能够补偿在上网发电时可能的损失。

需求侧负荷存在随机、分散、单个容量较小的特点，可控负荷提供辅助服务研究的关键在于其聚合特性建模及控制。文献[7]建立了可以代表各种恒温可控负荷的聚合模型（如冰箱、热水器等），通过改变恒温可控负荷温度设定值响应频率变化以提供系统备用（由频率敏感性负荷提供备用的技术称为频率可控备用DFR）, 初步的仿真结果及分析表明DFR可作为系统平衡控制中的可靠资源。文献[8]研究了聚合负荷响应频率变化对电网运行的作用，建立了聚合负荷及简单电网的模型，并仿真了突然失去一台发电机组和系统中有风电并网两种场景下，聚合负荷对系统频率变化的响应作用，研究指出聚合负荷对电网中负荷的突然增加或发电量突然减少均可及时响应，同时可以平抑风电波动性，提高风电穿透功率，减少其他辅助服务产生的费用。

由于用户行为及外界环境具有较大的随机性，负荷侧响应具有较大不确定性，只有有效评估其可靠性，才能在大规模应用时保证电力系统的持续安全运行。目前对于需求侧响应过程中可靠性的评估方法和评估指标还没有系统的定义，相关研究也相对比较欠缺。文献[9]针对负荷与储能装置的特性，定义了放电次数、平均放电深度等储能可靠性指标和供电可用率、缺供电量等微网整体可靠性指标，使得微网的可靠性评估更加符合运行实际。文献[10]对比了分散架构和聚合架构指令形式，采用强迫降低出力小时率量化V2G提供备用的可靠性，论证了聚合架构能够有效改善可靠性水平。文献[11]在V2G提供频率调节服务的场景下，将10分钟契约片段的响应成功率作为可靠性评价指标，仿真验证了调度信号的能量成分、调用频率、P/E比率均会影响V2G提供调频服务的可靠性。文献[12]建立了恒温负荷的二阶通用等效模型，采用基于优先级的控制方法并计及负荷的最小调度频率约束，通过聚合负荷输出功率与调度要求的差值百分比，定量分析了通信延迟对负荷跟踪调度信号准确性的影响。

参考文献：

  1. 王珂,姚建国,姚良忠,杨胜春,雍太有. 电力柔性负荷调度研究综述[J]. 电力系统自动化,2014,20:127-135.
  2. 张一彦,王宏诚,陈金木,秦青峰. 智能电网下家庭用能服务系统的研究[J]. 华东电力,2012,03:482-484.
  3. Mathieu T L, Dyson M, Callaway D S. Using residential electric loads for fast demand response: The potential resource and revenues, the costs, and policy recommendations[J]. Proceedings of the Aceee Summer Study on Buildings, 2012.
  4. 刘文许,林礼清,温步瀛. 可中断负荷参与系统频率调节的研究[J]. 福建电力与电工,2008,03:17-20 23.
  5. Nyeng P, Ostergaard J, Togeby M, et al. Design and implementation of frequency-responsive thermostat control[C]// Universities Power Engineering Conference (UPEC), 2010 45th International. IEEE, 2010:1-6.
  6. Kempton W, Tomić J. Vehicle-to-grid power fundamentals: Calculating capacity and net revenue[J]. Journal of Power Sources, 2005, 144(1):268-279.
  7. Xu Z, Ostergaard J, Togeby M, et al. Design and Modelling of Thermostatically Controlled Loads as Frequency Controlled Reserve[C]// Power Engineering Society General Meeting, 2007. IEEE. IEEE, 2007:1-6.
  8. Short J A, Infield D G, Freris L L. Stabilization of Grid Frequency Through Dynamic Demand Control[J]. Power Systems IEEE Transactions on, 2007, 22(3):1284-1293.
  9. 别朝红,李更丰,谢海鹏. 计及负荷与储能装置协调优化的微网可靠性评估[J]. 电工技术学报,2014,02:64-73.
  10. Quinn C, Zimmerle D, Bradley T H. The effect of communication architecture on the availability, reliability, and economics of plug-in hybrid electric vehicle-to-grid ancillary services[J]. Journal of Power Sources, 2010, 195(5):1500–1509.
  11. Quinn C, Zimmerle D, Bradley T H. An Evaluation of State-of-Charge Limitations and Actuation Signal Energy Content on Plug-in Hybrid Electric Vehicle, Vehicle-to-Grid Reliability, and Economics[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2012, 3(1):483-491.
  12. He H, Sanandaji B M, Poolla K, et al. Frequency Regulation from Flexible Loads: Potential, Economics, and Implementation[C]// American Control Conference (ACC), 2014. IEEE, 2014:65-72.

剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付

以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章