摘 要：本文主要研究了“光伏-儲能"耦合參與調峰的配電網(wǎng)運行優(yōu)化配置問(wèn)題。隨著(zhù)光伏發(fā)電在配電網(wǎng)中的廣泛應用，如何有效利用光伏發(fā)電并解決其隨機性和間歇性問(wèn)題成為了關(guān)鍵。通過(guò)引入儲能系統，可以實(shí)現光伏發(fā)電與儲能的優(yōu)化配置，提高配電網(wǎng)的穩定性和經(jīng)濟性。首先分析了“光伏-儲能"型配電網(wǎng)的供能關(guān)系，然后確定配電網(wǎng)耦合調峰作用的實(shí)施效果，調節相關(guān)電力儲能設備，實(shí)現對“光伏-儲能"配電網(wǎng)的運行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：光伏-儲能；耦合調峰；配電網(wǎng)；運行配置

0引言

隨著(zhù)可再生能源的快速發(fā)展，光伏發(fā)電在配電網(wǎng)中的地位日益重要。然而，光伏發(fā)電的隨機性和間歇性給電網(wǎng)的穩定運行帶來(lái)了挑戰。儲能技術(shù)作為一種有效的調節手段，可以彌補光伏發(fā)電的不足，提高電網(wǎng)的穩定性。因此，研究“光伏-儲能" 耦合參與調峰的配電網(wǎng)運行優(yōu)化配置具有重要的現實(shí)意義和理論價(jià)值。本文旨在探討如何通過(guò)優(yōu)化配置光伏和儲能系統，實(shí)現配電網(wǎng)的穩定運行和有效調度。通過(guò)合理的“光伏-儲能"耦合配置，有望解決光伏發(fā)電并網(wǎng)帶來(lái)的技術(shù)難題，提高配電網(wǎng)的供電可靠性和經(jīng)濟性。此外，該研究還可為未來(lái)智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展提供有益的參考。

1“光伏-儲能"型配電網(wǎng)的供能關(guān)系分析

光伏發(fā)電的特性決定了其輸出的電能與日照強度密切相關(guān)。在光照充足的情況下，光伏發(fā)電能夠為電網(wǎng)提供大量的電能；而在陰雨天或夜晚，其輸出將大幅降低，甚至為零。這種不穩定性給電網(wǎng)的運行帶來(lái)了困擾。而儲能系統則能很好地彌補這一缺陷。儲能系統的主要功能在于存儲電能，并在需要時(shí)釋放，以平衡電網(wǎng)負荷、提高能源利用效率。在光伏發(fā)電系統中，儲能系統可以在光照充足時(shí)存儲多余的電能，然后在光照不足或電力需求高峰時(shí)釋放這些電能，從而確保電力系統的連續、穩定供電。這種功能特性使得儲能系統成為光伏發(fā)電系統的組成部分。

在供能關(guān)系上，光伏發(fā)電和儲能系統形成了緊密的互補關(guān)系。一方面，光伏發(fā)電為儲能系統提供了的電能，使得儲能系統能夠不斷積累能量，以備不時(shí)之需。另一方面，儲能系統則通過(guò)存儲和釋放電能，平衡了光伏發(fā)電系統的不穩定輸出， 使得整個(gè)電力系統能夠更加穩定、可靠地運行。此外，兩者的供能關(guān)系還體現在提高能源利用效率方面。由于光伏發(fā)電受天氣條件影響較大，有時(shí)會(huì )出現電力過(guò)?；虿蛔愕那闆r。通過(guò)儲能系統的調節，可以將過(guò)剩的電能存儲起來(lái)，在需要時(shí)再釋放出來(lái)，從而避免了電能的浪費。同時(shí)，儲能系統還可以根據電力需求的變化智能調度電能的存儲與釋放，使得整個(gè)電力系統的運行更加有效、經(jīng)濟。除了互補性和提高能源利用效率外，光伏發(fā)電和儲能系統在供能關(guān)系上還具有其他優(yōu)勢。例如， 它們可以為偏遠地區提供電力供應。由于偏遠地區往往缺乏穩定的電力供應來(lái)源，傳統的電網(wǎng)建設成本高昂且難以覆蓋。而光伏發(fā)電和儲能系統則可以通過(guò)組合成一個(gè)獨立的離網(wǎng)系統，為這些地區提供穩定、可靠的電力供應，推動(dòng)當地的經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展。

然而，當前光伏發(fā)電和儲能系統的發(fā)展仍面臨一些挑戰和問(wèn)題。例如，儲能技術(shù)的成本、壽命和安全性等方面仍需進(jìn)一步改進(jìn)和提升；同時(shí)，如何更好地整合和優(yōu)化光伏發(fā)電和儲能系統的運行和管理，提高其整體效率和穩定性，也是需要不斷探索和研究的問(wèn)題。為了實(shí)現“光伏-儲能"型配電網(wǎng)的優(yōu)化配置，需要綜合考慮光伏發(fā)電的特性、儲能技術(shù)的特點(diǎn)以及電網(wǎng)的運行需求。通過(guò)合理的配置，可以降低電網(wǎng)的運行成本，提高可再生能源的利用率，并保證電網(wǎng)的安全穩定運行。

2配電網(wǎng)的耦合調峰作用效果

配電網(wǎng)的耦合調峰作用效果主要表現在以下幾個(gè)方面：

（1）有效解決峰谷負荷差問(wèn)題：通過(guò)電力調峰，根據電力供需情況靈活調整電力的生產(chǎn)和消費，可以平衡電力系統的供需關(guān)系，有效解決電力系統中出現的峰谷負荷差異問(wèn)題，維持電網(wǎng)的穩定運行。

（2）提升電力供應可靠性：電力調峰作為一種靈活的電力管理手段，能合理調配電力資源，確保供電能夠滿(mǎn)足峰值需求，同時(shí)避免資源的浪費。

（3）應對新能源并網(wǎng)帶來(lái)的挑戰：隨著(zhù)新能源的大規模并網(wǎng)，電力系統的調度運行面臨著(zhù)更大的挑戰。通過(guò)電力調峰，可以充分利用可再生能源的特性，提高新能源的消納率，降低其對傳統電網(wǎng)的沖擊。

（4）提升配電系統的經(jīng)濟性：通過(guò)優(yōu)化配置分布式能源、儲能裝置和各類(lèi)負荷間的互動(dòng)，可以降低配電系統的運行成本，提高其經(jīng)濟性[3]。同時(shí)，利用儲能電站進(jìn)行調峰，能在負荷低谷時(shí)儲存電能，在負荷高峰時(shí)釋放電能，有助于緩解高峰期的電力供需缺口。

總的來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)的耦合調峰作用效果對于電力系統的穩定運行、能源結構的優(yōu)化以及環(huán)保節能等方面都具有積極的意義。然而，實(shí)現這些效果需要依賴(lài)調度控制技術(shù)、負荷預測以及完善的電網(wǎng)基礎設施等條件。因此，在實(shí)際應用中，需要綜合考慮各種因素，制定合理的調峰策略，以充分發(fā)揮配電網(wǎng)的耦合調峰作用。

3“光伏-儲能"配電網(wǎng)的運行優(yōu)化

“光伏-儲能"配電網(wǎng)的運行優(yōu)化，是一項較為復雜的儲能量耦合調峰行為，需注意負荷模型、光伏特性、儲能技術(shù)、優(yōu)化算法和智能調度等多方面問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，實(shí)現光伏儲能配電網(wǎng)運行優(yōu)化，一般需要引入儲能系統來(lái)平滑光伏發(fā)電的輸出功率。儲能系統可以在光照充足時(shí)存儲多余的電能，在光照不足或電力需求高峰時(shí)釋放電能，從而平衡電網(wǎng)負荷，提高電力系統的穩定性。此外，儲能系統還可用于應對突發(fā)事件或電力短缺情況，確保電力系統的連續供電。

在光伏與儲能系統的協(xié)同作用下，配電網(wǎng)的運行優(yōu)化策略如下：

（1）電壓管理：通過(guò)合理地配置和管理光伏與儲能系統，可以有效地控制配電網(wǎng)的電壓水平。當光伏發(fā)電系統輸出功率過(guò)高時(shí)，儲能系統可以吸收多余的電能，降低電網(wǎng)電壓；當電力需求高峰時(shí)，儲能系統可以釋放電能，提高電網(wǎng)電壓。這樣可以確保電網(wǎng)電壓的穩定性和可靠性，減少因電壓波動(dòng)引起的設備損壞和停電事故。

（2）功率平衡：光伏與儲能系統的引入使得配電網(wǎng)的功率平衡更加靈活和可控。通過(guò)實(shí)時(shí)監測和調整光伏系統的輸出功率和儲能系統的充放電狀態(tài)，可以確保電網(wǎng)的功率平衡，避免電力短缺或過(guò)剩的情況發(fā)生。

（3）能源利用效率：通過(guò)優(yōu)化光伏與儲能系統的運行策略，可以提高能源利用效率。例如，可以根據天氣預報和電力需求預測，提前調整儲能系統的充放電計劃，以有效地利用可再生能源。此外，還可以通過(guò)優(yōu)化配電網(wǎng)的拓撲結構和設備選型，降低電能傳輸和轉換過(guò)程中的損耗。

（4）智能化管理：隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、大數據等技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)的智能化管理水平不斷提高。通過(guò)實(shí)時(shí)監測和分析光伏與儲能系統的運行狀態(tài)和數據，可以及時(shí)發(fā)現并解決潛在問(wèn)題，提高配電網(wǎng)的安全性和可靠性。同時(shí)，還可以利用這些數據優(yōu)化配電網(wǎng)的運行策略，提高電力系統的整體性能。

4 安科瑞 Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統

4.1概述

Acrel-2000MG 儲能能量管理系統是安科瑞專(zhuān)門(mén)針對工商業(yè)儲能 電站研制的本地化能量管理系統，可實(shí)現了儲能電站的數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢(xún)與分析、可視化監控、報警管理、統計 報表、策略管理、歷史曲線(xiàn)等功能。其中策略管理，支持多種控制策 略選擇，包含計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統不 僅可以實(shí)現下級各儲能單元的統一監控和管理，還可以實(shí)現與上級調 度系統和云平臺的數據通訊與交互，既能接受上級調度指令，又可以 滿(mǎn)足遠程監控與運維，確保儲能系統安全、穩定、可靠、經(jīng)濟運行。

4.2應用場(chǎng)景

適用于工商業(yè)儲能電站、新能源配儲電站。

4.3系統結構

4.4系統功能

（1）實(shí)時(shí)監管

對微電網(wǎng)的運行進(jìn)行實(shí)時(shí)監管，包含市電、光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及用電負荷，同時(shí)也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。

（2）智能監控

對系統環(huán)境、光伏組件、光伏逆變器、風(fēng)電控制逆變一體機、儲能電池、儲能變流器、用電設備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，掌握微電網(wǎng)系統的運行狀況。

（3）功率預測

對分布式發(fā)電系統進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。

（4）電能質(zhì)量

實(shí)現整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態(tài)數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數據進(jìn)行監測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進(jìn)行監測。

（5）可視化運行

實(shí)現微電網(wǎng)無(wú)人值守，實(shí)現數字化、智能化、便捷化管理;對重要負荷與設備進(jìn)行不間斷監控。

（6）優(yōu)化控制

通過(guò)分析歷史用電數據、天氣條件對負荷進(jìn)行功率預測，并結合分布式電源出力與儲能狀態(tài)，實(shí)現經(jīng)濟優(yōu)化調度，以降低尖峰或者高峰時(shí)刻的用電量，降低企業(yè)綜合用電成本。

（7）收益分析

用戶(hù)可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數據，同時(shí)可以切換年報查看每個(gè)月的電量和收益。

（8）能源分析

通過(guò)分析光伏、風(fēng)電、儲能設備的發(fā)電效率、轉化效率，用于評估設備性能與狀態(tài)。

（9）策略配置

微電網(wǎng)配置主要對微電網(wǎng)系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進(jìn)行設置。其中策略包含計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

5硬件及其配套產(chǎn)品

6結論與展望

在能源需求日益增長(cháng)和可再生能源蓬勃發(fā)展的背景下，光伏發(fā)電和儲能技術(shù)在配電網(wǎng)中的應用成為了研究的熱點(diǎn)。本文詳細探討了“光伏-儲能" 耦合參與調峰的配電網(wǎng)運行優(yōu)化配置，為解決光伏發(fā)電并網(wǎng)帶來(lái)的技術(shù)難題提供了有效的思路。

通過(guò)深入分析光伏發(fā)電的特性和儲能技術(shù)的原理，本文得出了“光伏-儲能"耦合在配電網(wǎng)中能夠提高供電可靠性和經(jīng)濟性的結論。在理論分析和仿真實(shí)驗的基礎上，本文提出了多種優(yōu)化配置方案，為實(shí)際應用提供了重要的參考。

然而，光伏發(fā)電和儲能技術(shù)的實(shí)際應用還面臨許多挑戰。因此，未來(lái)的研究需要繼續深入探討這些關(guān)鍵問(wèn)題，以期推動(dòng)“光伏-儲能"耦合技術(shù)在配電網(wǎng)中的廣泛應用。

參考文獻

[1]杜 帥，賈黎明，李真娣，馬振興.“光伏-儲能"耦合參與調峰的配電網(wǎng)運行優(yōu)化配置

[2]孫永輝,趙樹(shù)野,張秀路,等.考慮分布式光伏與儲能聯(lián)合的區域電網(wǎng)電壓穩定性控制方法[J].可再生能源, 2022, 40(8): 1115-1122.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022年05版