DSO 自动化、软件供应链和弹性计算 JOSEPH BESSELMAN 博士,首席颠覆官 TOY ROBINSON 先生,工程总监 PRISCILLA MERRIWEATHER 女士,鹰眼项目经理 LARRY CHARBONNEAU 先生,高级创新工程师
近年来,主动配电系统比过去更容易出现拥塞。在这方面,文献中研究了不同的拥塞管理机制。采用能源存储系统 (ESS) 共享框架来应对分布式能源 (DER) 的长回报期和高投资成本,可以为缓解拥塞带来有希望的解决方案。本文提出了一种利用社区能源存储 (CES) 同时进行能源成本优化和拥塞管理的框架。作为一个案例研究,考虑了配电系统中连接到四个微电网 (MG) 的 CES。共享存储系统通过使用启发式优化算法(特别是基于教学的优化 (TLBO) 算法)优化电池的运行,使 MG 能够降低能源成本。同时,配电系统运营商 (DSO) 利用共享存储从 CES 管理器购买充电电力来缓解拥塞。在所提出的方法中,DSO 为 CES 充电的电力支付溢价,超过拥堵时段的现行电价。此外,为了管理由负载变化和间歇性可再生能源 (RES) 引起的不确定性,本研究采用了蒙特卡罗模拟。通过全面的模拟和分析,所提出的方法证明了 CES 作为配电系统中拥堵管理和运营成本优化的有效工具的潜力,并为 MG 和 DSO 带来经济效益。
电力系统运营商(TSO和DSO)和计划者开发人员的开发人员为基础设施的可再生能源行业利益相关者和学术专业人士的政策以及电动汽车的监管机构制造商以及收费设备的传输和分销网格操作员
摘要 — 配电系统运营商 (DSO) 网络中的大多数中断都发生在低压 (LV) 水平。尽管受影响的客户数量少于中压水平中断,但每年损失的客户时间却相当可观,而且每年解决停电的成本也很高。地下 LV 电缆无法目视检查,监控系统仍处于试验阶段。为了改善 LV 电缆的资产管理 (AM),DSO 能够使用历史数据结合资产和环境数据进行状况评估是有益的。本文使用 Cox 比例风险模型进行生存分析。该分析的结果可用于识别预测相对较高故障概率的变量并估计电缆的相对故障风险。这可以改进 AM 策略,例如预防性更换电缆。本文提出的方法显示出有希望的结果,可以更深入地了解故障原因。
配电系统运营商 (DSO) 的故障发生在低压 (LV) 水平。虽然受影响的客户数量少于中压中断,但每年损失的客户时间却相当可观,而且每年解决停电的成本也很高。地下 LV 电缆无法目视检查,监控系统仍处于试验阶段。为了改善 LV 电缆的资产管理 (AM),DSO 能够使用历史数据结合资产和环境数据进行状况评估是有益的。在本文中,使用 Cox 比例风险模型进行生存分析。该分析的结果可用于识别预测相对较高故障概率的变量,并估计电缆故障的相对风险。这使得 AM 策略得到改进,例如预防性更换电缆。本文提出的方法显示出有希望的结果,可以更深入地了解故障原因。
虽然他们的提案总体上很强大,但我们注意到一些计划可以做得更好的领域。首先,DSO 满意度调查和一旦建立基线就逐年提高 10% 的承诺值得欢迎,但相对较弱;特别是考虑到其中没有实质性的财务激励或抑制措施。ESO 的绩效小组一直是推动 ESO 提高问责制和关注度的强大力量。一个拥有明确财务激励措施的类似机构可以支持 UKPN 在这一领域的雄心壮志。其次,ANM 和灵活连接仍然是 UKPN DSO 服务中非常重要的一部分。如上所述,ADE 并不认为这种方法是一种明智的、市场驱动的灵活性方法,并且进一步将削减管理市场分为灵活性招标和 ANM。ADE 希望看到 UKPN 进一步走向完全的、与技术无关的约束市场。
事实上,到 2030 年,欧盟电力系统的灵活性需要比 2022 年提高近一倍 (14) 。需求响应是灵活性的重要来源,允许能源资源和消费者根据价格信号改变或调整其消费或生产。掌握有关电网中安装的分布式能源发电和灵活性资源(如电动汽车、电池、热泵或太阳能电池板)的信息,将允许配电系统运营商更好地规划和运营其网络。DSO 也是使电网更灵活、更智能、能够服务联网客户并避免拥堵风险的关键参与者。DSO 拥有的关于分散式发电装置和联网消费者的数据越细化和动态,他们就越能够更好、更灵活地规划和管理电网。
根据 PSE [1] 制定的“2023-2032 年满足当前和未来电力需求的发展计划草案”,最合适的解决方案是大幅扩大储能的可能性,因为储能是随着风电场和光伏 (PV) 电源的增加而改善电力平衡的一个因素。在 DSO 运营领域,储能系统将发挥提高供电可靠性的作用,从而确保当地能源安全,并在可再生能源产量较低时提供使用储存能源的可能性。除了 DSO 领域,储能系统还将增加电网的连接容量,例如通过共享相同连接基础设施的装置。在分布式能源中,除了优化连接功率外,它们还可以改善电力参数的质量,降低电压尖峰。储能也适用于区域供热领域,例如,当热电联产机组的功率大大超过热需求时,储能可以实现热量积累。然而,本文并未研究热能储存。
随着以可再生能源为主的并网微电网不断发展,其对配电网的负面影响也不容忽视。虽然这一负担由配电系统运营商 (DSO) 承担,但微电网用户可以根据 DSO 的要求提供灵活性,为电网拥塞管理做出贡献,以维持稳定的电网连接。本文使用雅可比交替方向乘数法来优化微电网和电网之间的功率交换,以协助拥塞管理。该算法将优化问题分解为使用拟合 Q 迭代在本地并行解决的子问题。局部优化规划热泵和电池的运行,以提供所需的灵活性。使用来自 30 名住宅产消者的真实数据来评估所提出框架的性能。模拟结果表明,使用拟合 Q 迭代解决子问题会在可接受的计算时间内产生可行的控制策略,同时为电网拥塞管理提供所需的灵活性。