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Planificación de objetivos compuestos de almacenamiento de energía híbrida basada en simulación con mejoras de calidad de energía para sistemas energéticos integrados en microredes de edificios grandes

Autores: He, Chunguang; Tan, Xiaolin; Liu, Zixuan; An, Jiakun; Li, Xuejun; Li, Gengfeng; Zhang, Runfan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Planificación de objetivos compuestos de almacenamiento de energía híbrida basada en simulación con mejoras de calidad de energía para sistemas energéticos integrados en microredes de edificios grandes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Planificación de optimización
Calidad de energía
Sistemas energéticos integrados
Almacenamiento de energía híbrida
Energía renovable
Teoría de fusión de servicios públicos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, presentamos un método de planificación de optimización para mejorar la calidad de energía en sistemas energéticos integrados en microrredes de edificios grandes mediante el ajuste del dimensionamiento y despliegue de sistemas de almacenamiento de energía híbrida. Estos sistemas energéticos integrados incorporan energía eólica y solar, suministro de gas natural e interacciones con vehículos eléctricos y la red eléctrica principal. En el método de planificación de optimización desarrollado, se apuntan y coordinan los objetivos de operación rentable y baja en carbono, el costo del ciclo de vida del almacenamiento de energía híbrida, mejoras en la calidad de energía y la utilización de energía renovable utilizando la teoría de fusión de servicios públicos. Nuestro método de planificación aborda múltiples formas de energía-enfriamiento, calefacción, electricidad, gas natural y energías renovables-que se integran a través de un sistema combinado de enfriamiento, calefacción y energía y una turbina de gas natural. El sistema de almacenamiento de energía híbrida incorpora baterías y sistemas de almacenamiento de energía de aire comprimido para manejar las variaciones rápidas y lentas en la demanda de energía, respectivamente. Una matriz de sensibilidad entre la potencia de salida de las fuentes de energía y el voltaje se modela utilizando el método de flujo de potencia en DistFlow, reflejando las mejoras en la calidad de energía y las respectivas restricciones. El método propuesto se valida mediante la simulación de varios escenarios típicos en la topología de red de distribución de 13 nodos modificada del IEEE. La novedad de este documento radica en su enfoque en la aplicación de sistemas energéticos integrados en edificios grandes y su enfoque en la planificación de sistemas de almacenamiento de energía híbrida en múltiples dimensiones, incluyendo decisiones de ubicación conjunta y dimensionamiento de capacidad. Otros aspectos innovadores incluyen la coordinación de combinaciones de almacenamiento de energía híbrida, decisiones simultáneas de ubicación y dimensionamiento, cálculos de costo del ciclo de vida y optimización para la mejora de la calidad de energía. Como parte de estas consideraciones de diseño, se integran tecnologías relacionadas con microrredes con diseños de edificios de casi cero energía de vanguardia, lo que representa un intento pionero dentro de este campo. Nuestros resultados indican que este método de optimización basado en fusión de servicios públicos, multiobjetivo y multidimensional para el almacenamiento de energía híbrida, mejora significativamente la eficiencia económica y la calidad de la operación de sistemas energéticos integrados en microrredes de edificios grandes en la planificación de distribución de energía a nivel de edificio.

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