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计及混合式抽水蓄能改造的清洁微网分布鲁棒容量优化配置
Distributionally Robust Capacity Optimization of Clean Microgrid Considering Hybrid Pumped Storage Retrofit
| 作者 | 王海伦 · 丁一凡 · 李杨 · 吴峰 · 王子昭 |
| 期刊 | 电工技术学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 40 卷 第 7 期 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 技术标签 | 微电网 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 混合式抽蓄改造 水-风-光-蓄 供电可靠性 分布鲁棒 列与约束生成 王海伦 丁一凡 李杨 吴峰 王子昭 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society |
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为提升偏远地区离网系统供电可靠性,提出基于梯级水电站改造变速抽水蓄能并联合风光资源构建100%清洁能源微网的方案。建立数据驱动的分布鲁棒容量优化模型,以等年值综合成本最小为目标,考虑水-风-光-蓄协同运行与供电可靠性约束,通过McCormick线性化将原混合整数非线性问题转化为线性模型,并采用列与约束生成算法求解。模型综合1-范数与∞-范数描述负荷及可再生能源不确定性,有效提升系统鲁棒性与资源配置经济性。
为了解决偏远地区的离网型系统供电可靠性问题,依托现有梯级水电改造混合式抽水蓄能成为一种有效手段,而变速抽水蓄能因其抽水能力可调使得相较于定速抽蓄更具运行灵活性.在此背景下,变速抽水蓄能改造梯级水电联合风光资源组成区域性 100%清洁能源离网系统,可以在满足区域供电可靠性的前提下,促进水风光资源的消纳.基于此,构建了基于数据驱动的离网型抽水蓄能改造梯级水电联合配置风光资源的容量优化配置模型.首先,以等年值综合成本最小为目标,考虑水电-风电-光伏发电-抽水蓄能(水-风-光-蓄)系统运行、供电可靠性等约束,构建水-风-光-蓄多能互补的容量优化配置模型;然后,通过McCormick线性化方法,将原始混合整数非线性模型转换为混合整数线性优化模型;最后,考虑负荷、风电、光伏与水电来水量的随机性,综合 1-范数和∞-范数构建基于数据驱动的分布鲁棒优化模型,并采用列与约束生成算法进行求解,验证模型的可行性.
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SunView 深度解读
该混合式抽水蓄能与分布鲁棒优化技术对阳光电源离网微网解决方案具有重要价值。研究提出的水-风-光-蓄协同运行策略可直接应用于ST系列储能系统与SG光伏逆变器的容量配置优化,特别是在偏远地区离网场景中,通过分布鲁棒模型处理可再生能源不确定性,可提升PowerTitan储能系统的经济性配置。McCormick线性化求解方法可集成至iSolarCloud平台的智能规划模块,为微网项目提供数据驱动的容量优化工具。该研究对阳光电源构建100%清洁能源离网系统、提升供电可靠性与降低全生命周期成本具有直接指导意义,可增强公司在偏远地区微网市场的竞争力。