基于双层优化模型的风-光-储互补发电系统优化配置

提出一种基于双层优化模型的风-光-储互补发电系统优化配置方法,外层优化以互补发电系统年净收益最大化为目标、通过量子粒子群算法优化风-光-储容量配置;内层优化以互补发电系统日出力波动率和日出力峰谷差最小化为目标、通过8760 h生产模拟优化储能充放电功率。实际算例仿真计算结果表明,所提算法能有效解决风-光-储互补发电系统在规划阶段的优化配置问题。     

基于KF-MPC的光储系统双调节反馈优化控制方法

利用储能技术能够有效平抑光伏功率波动,提高光伏输出功率的稳定性。该文提出一种基于卡尔曼滤波-模型预测控制(KF-MPC)的光储系统双调节反馈优化控制方法,即将卡尔曼滤波和模型预测控制相结合,采用双调节反馈控制实现光储系统的优化控制。在卡尔曼滤波器中引入滤波调节因子,通过自适应调节卡尔曼滤波增益使储能系统在不同工况下有效平抑光伏功率波动。在模型预测控制器中以储能出力最小、荷电状态最优以及光伏波动率最低为目标,通过模型预测控制滚动优化得到储能系统最优出力和最佳荷电状态。通过对某光储电站实际运行数据分析可知,该文所提出的控制策略在平抑光伏功率波动的同时还可有效延长储能系统使用寿命,具有工程应用前景。     

基于改进粒子群算法的火储联合调频优化储能控制策略研究

为了解决火储联合调频协同控制效果与储能系统成本回收的问题,提出一种改进粒子群算法的储能优化控制策略,通过引入自适应权重调整全局搜索方向,并解决储能电荷状态与出力状态的耦合性问题,建立火储联合调频综合性能指标进行储能控制策略研究。案例仿真结果表明：本文所提算法比传统算法在收敛效果方面具有明显优越性,避免了局部最优解问题;当储能系统电荷状态设置在57.5%和42.5%时,提高了机组调频响应效果,延长了储能设备的使用寿命。     

基于二维联盟多代理技术的风-光-储集群广域协调控制

分散独立控制的风-光-储系统未对负荷进行统一协调响应,其无序充放电不利于电力系统的安全经济运行。针对集群风-光-储系统,构建基于二维联盟多代理技术(MATTDA)的广域协调控制架构,提出适用于风-光-储集群的广域协调优化控制策略。以平抑风-光整体出力波动促进风-光消纳和优化电池储能寿命为控制目标,采用JADE搭建多代理仿真环境,通过算例系统验证所提控制策略可充分利用风-光-储集群出力的时空差异性,提高集群出力的整体可控性,有效平抑风-光整体出力波动,并改善其独立无序充放电对储能使用寿命的不利影响。     

考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法

针对光储充电站参与实时需求侧响应的经济性评估问题,提出考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法。首先,考虑电网频率响应需求,在满足负载需求的基础上通过优化光储系统充放电行为建立充放电策略;然后,考虑锂电池不同荷电状态（SOC）下的充电功率非线性特点,建立储能电池充电功率分段线性化模型;最后,以光储系统全寿命周期内部收益率最大化为经济性评估指标,建立双层规划模型。算例分析表明,所提算法可使光储充电站实现较高收益水平。     

考虑弃光的光储联合电站输出功率控制策略

为减少弃光现象,参考国家标准确定弃光规则,建立计及弃光的光储联合电站输出功率控制目标函数,根据前一时间段历史光储联合输出功率对当前光伏输出功率进行划分,实时确定光伏正常发电区间与弃光区间,并给出各区间内储能系统输出功率范围。基于建立的目标函数采用遗传算法对储能系统输出功率进行优化,确定优化后的储能系统输出功率。最后通过Matlab率能在平滑光储联合电站输出功率的情况下,能有效减少或消除弃光现象。     

基于光伏储能分离配置的配电网电压薄弱性抑制方法

针对光伏与储能联合发电系统接入后,易引起配电网节点电压稳定性变化的问题,研究了光伏发电系统和储能系统的分离配置方法。实现光储分离的合理配置,可有效改善现有电网的电压稳定性。针对光伏储能各单元接入位置及容量问题,以薄弱性演化指数最小化为目标,构建光储单元分离位置和配置容量优化模型,对光伏储能单元的配置容量、位置组合方式进行优化。最后,选取青海地区某配电网络建立仿真模型,对建立的光储分离算法进行仿真分析,仿真结果表明,光储单元分离位置和配置容量优化方法有效可行,能够抑制配电网的电压薄弱性。     

基于模糊控制与非线性优化的孤立微网能量管理策略

为减小可再生能源输出功率波动对孤立微网电能质量的影响,本文设计了一种基于模糊控制与非线性优化的能量管理策略并应用于风/光/储/柴构建的微网系统中。以能量平衡、瞬时功率控制、锂离子电池及超级电容混合储能综合协调控制为目标,开展仿真研究,并在已有的150 kW风/光/储/柴微网实验平台上进行了验证。研究表明,在非线性优化的作用下,系统动态响应快、瞬时功率缓冲控制效果好,该策略具有实用价值。     

基于鲁棒优化的风光储联合发电系统储能配置策略

为响应高比例可再生能源的风光储联合发电系统储能侧灵活配置与调度,提出一种基于鲁棒理论的两阶段综合优化模型。第1阶段利用鲁棒优化理论构建可再生能源出力的不确定集,在分时电价的基础下以储能侧全生命周期成本、系统内总发电成本、联络线功率波动及成本最小为目标配置储能功率、容量及联络线功率;第2阶段以联络线功率偏移量及系统内发电成本最小为目标规划储能侧各时段充放电功率及常规机组出力。用群体智能算法——飞蛾扑火算法的改进对模型进行求解,利用IEEE 9节点系统验证模型合理性与算法有效性。     

基于平滑功率变化的大型并网光/储电站容量配比研究

针对平滑光伏功率变化问题,研究光伏和储能联合发电的容量配置及控制策略,提出一种光/储电站容量配置随机规划方法和基于基准荷电状态的储能充放电控制策略,结合实际系统分析光/储电站输出功率变化统计特性、光伏和储能容量配比关系。     

光储充一体化电站优化策略研究

光储充一体化电站利用光伏和储能平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车对电网资源的占用。本文针对光储充一体化电站的规划需求,建立了光伏、基于寿命预测的储能模型,以最大化光储充一体化电站的净收益为目标,以设备运行和功率平衡为约束,建立了光储充一体化电站设备优化配置模型,并采用遗传算法进行求解,最后通过某光储充一体化能源站为研究对象验证该方法的有效性。     

光储微电网功率优化方法及协调控制策略研究

光储微电网作为一种友好发电模式具有平抑网侧功率波动、光伏发电产能趋稳以及可调度性等优点,是实现"源-网-荷-储"系统稳定运行和可再生能源充分消纳的优选方案.围绕光储微电网功率优化与灵活运行提出了组件级配置方案和协调控制策略,进一步释放光伏发电潜力以及促进储能单元高效运行.首先,针对光伏组件失配导致的"木桶效应"及储能变...     

BESS平抑风功率波动算法中多重SOC反馈策略设计

电池储能电站(BESS)平抑风功率波动算法中,荷电状态(SOC)反馈策略用以改善BESS的过充和过放现象,使得BESS的SOC处于正常范围内。在当前基本SOC反馈策略的基础上,对超前控制周期内不同时刻风功率的预测误差进行抽样,利用蒙特卡洛方法动态计算当前控制时刻的SOC上下限裕量,进而用于修正超前控制周期内的最大和最小SOC限值。利用超前控制周期内的SOC波动越限量建立波动SOC反馈策略,与当前SOC反馈策略一起构成BESS平抑风功率波动算法中的多重SOC反馈策略。和仅考虑当前SOC反馈策略相比,算例结果验证了多重SOC反馈策略可在总平抑时间段内减少BESS进入平抑能力死区的时间,提高SOC健康度指标,在一定范围内可进一步减小风-储联合系统的平均功率波动。同时,若系统的平均功率波动率指标要求确定,多重SOC反馈策略能使系统以更低的储能配置比例达到平均功率波动率指标要求。     

面向风电平抑的混合储能系统容量配置方法

采用基于风电并网波动标准的自适应小波包分解方法处理风电功率,利用混合储能系统平抑风电并网后的波动分量。将混合储能系统内部功率指令划分与系统容量配置相结合,以储能系统年综合成本最小为目标,建立基于电池寿命量化模型的混合储能容量优化模型,进而通过穷举对比不同功率指令分界点所对应的系统成本确定最优分界点。以某风电场典型日出力数据为例,对最优分界点及其对应的储能配置进行优化分析,仿真结果验证所提方法的技术合理性和经济实用性。     

计及风光不确定性的风-光-光热联合发电系统中光热电站储热容量优化配置

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架与原理;采用改进拉丁超立方抽样方法抑制风光出力的不确定性。最后,构建基于风光出力典型场景的光热电站储热容量双层优化配置模型,并进行算例求解,结果表明所提方法显著降低了系统总投资与运行成本,提高了清洁能源消纳能力。     

具有双约束条件的云模型控制策略在风储联合发电系统中的应用

在一阶低通滤波器平抑风电功率方法的基础上,从风电平抑波动需求和储能自身吞吐波动能力两方面考虑,提出基于云模型理论的储能系统平抑风电功率波动的方法。该方法以风电功率的波动率和储能系统的荷电状态作为二维云模型控制器的规则前件,以低通滤波器的时间常数作为云模型控制器的规则后件,设计适于风储联合发电系统的二维云模型控制器。该方法通过调整低通滤波器的时间常数,自适应地使储能系统协调风电功率输出,在不同工况下合理地平抑风电功率波动。最后通过仿真实例验证该方法的有效性和正确性,达到合理利用储能且较好地抑制风电功率波动的控制目的。     

多种调度模式下的光储电站经济性最优储能容量配置分析

光储联合发电系统是促进大容量光伏电站集中并网的解决方案之一。因现阶段储能造价较高,所以合理配置储能容量是提高光储电站经济性的重要前提。该文对光储电站不同调度模式进行分析,从发电企业的角度出发以净收益最优为目标建立储能容量优化模型。模型中,结合电池循环寿命数据,建立电池损耗成本函数,定量计算储能实际运行成本,同时计及售电收益、考核费用,利用粒子群算法求解净收益最优时的储能容量,并通过多种方案对比,仿真验证模型有效性。最后对影响光储电站经济性的敏感因素进行分析,为光储电站在不同调度模式、不同市场环境下的储能容量选择提供参考信息。     

基于平抑风光出力波动的主动配电网优化调度

因风电、光伏光出力波动特性,并网运行将对主动配电网运行的稳定性造成影响。结合储能系统,将主动配电网中功率波动幅度大的风电、功率具有间歇特性的光伏搭建为风光储联合发电系统。通过改变柔性负荷边际效益增强其参与调度意愿,提高主动配电网消纳分布式可再生能源的能力及运行的稳定性。为提高粒子群算法的收敛性,利用模糊推理规则对学习因子动态调整。基于IEEE 30节点仿真算例,以系统日运行综合经济性为目标,使用模糊自适应粒子群算法寻优。算例仿真与分析验证了该文模型有效性。     

风-光-水联合发电系统优化调度研究

为使风-光-水联合发电系统达到经济效益最大化优化调度且平抑功率波动的目的,以功率波动最小为目标的函数引入到经济效益最大化模型中,针对粒子群算法在进化过程中易早熟、后期收敛速度慢且精度较低的特点,提出一种动态调整学习因子的免疫粒子群算法。该算法对学习因子进行非对称线性动态调整,增强前期的全局搜索能力以及后期的局部搜索能力,快速得到全局最优解。该算法在该多目标联合优化调度系统的求解中搜索精度显著提高,表明模型和算法的有效性。     

平抑风光互补系统短时复合功率波动的 储能容量配置研究

摘要： 针对风光互补系统日内局部功率波动平抑问题,提出了一种风光储共建系统的储能容量匹配方法。在分析影响配置储能容量的相关因素基础上,建立了反映风光储共建系统发电效益与相关约束的指标,并提出一种配置储能容量的计算方法。所提方法通过构建风光复合功率波动量的概率密度函数,设定储能设备额定充放电功率,进而得到储能系统的额定容量。以甘肃某风光互补电站为例,对风光储发电系统的相关指标进行计算分析,验证了所提方法的有效性。