计及负荷峰谷特性的储能调峰日前优化调度策略

为了使储能系统达到最优的削峰填谷效果,提出一种计及负荷峰谷特性的储能调峰日前优化调度策略。根据调度日内的负荷曲线,以储能系统的额定容量与额定功率为约束条件,分别计算在调峰过程中所能达到的最高填谷功率线、最低削峰功率线以及与之对应的充放电电量。根据所需的充放电电量差值,在储能系统未动作区间内,以储能系统经济性和负荷峰谷差改善量最优为目标,确定各时刻储能系统的充放电功率,实现充放电电量平衡。分别建立填谷调度模型、削峰调度模型及电量平衡调度模型,并制定相应的调度策略执行流程。构建调度策略评价指标,以某电网的负荷及风电数据为基础验证所提调度策略的有效性。     

计及用户需求响应的分时电价优化模型

峰谷分时电价是一种有效的价格型需求响应策略,合理的峰谷电价能为用户提供充足有效的价格信号,从而达到削峰填谷的目的。采用需求价格弹性分析用户的用电量随电价的变化情况,从而建立用户的分时电价响应模型。以峰谷差最小为目标,考虑保证用户利益且峰谷电价比在一定范围内等约束条件,建立峰谷分时电价的有约束非线性规划模型。设计分时电价的十进制编码方案,根据生存概率以轮盘赌方式对染色体进行选择复制,以随机概率的方式进行染色体的交叉变异,从而构造相应的遗传算法求解思路。分析该优化分时电价下的需求响应效果,并讨论需求弹性和峰谷时段的改变对优化结果以及需求响应的影响。算例分析表明该模型能有效改善负荷曲线,达到较好的需求响应效果。     

电池储能系统恒功率削峰填谷优化策略研究

以南方电网MW级电池储能示范工程为背景,以求解采用恒功率充放电策略运行的电池储能系统削峰填谷策略为目的,提出了电池储能系统恒功率削峰填谷优化模型及求解该模型的实用简化算法。该算法令电池以最大功率充放电,可以快速求解电池1d充电1次、放电多次情况下的电池储能系统充放电策略。给出了削峰填谷实时控制策略。针对深圳碧岭站的2组实际负荷数据建立了恒功率削峰填谷优化模型,分别采用多初始点的序列二次规划法和实用简化算法进行了优化,对2种算法的求解结果做了比较,证明了该算法的有效性。深圳宝清电池储能站的现场测试结果也验证了该算法的有效性。     

考虑降损和平抑峰谷的配电网储能电池Pareto优化模型

为发挥储能电池在配电网运行中降损及平抑峰谷的作用,建立了一种考虑降损和平抑峰谷的配电网储能电池Pareto多目标优化模型。该模型以配电系统中有功损耗最小和1天中各时段负荷方差最小为目标函数,以储能电池的充放电功率为控制变量,以罚函数的形式处理电池容量约束和静态安全约束。依据日负荷曲线获取储能电池最佳充放电时段,结合前推回代潮流计算方法和带精英策略的快速非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II）对多目标模型进行求解。基于最大满意度,在Pareto解集中分别分析了网损最小、削峰填谷效果最优和网损与削峰填谷折中最优3种优化方案,以获取不同的储能电池运行优化方案。最后,以IEEE33配电网系统为例,验证了所提方法的实用性和有效性,并分析了不同决策策略下运行方案的优劣,为配电网经济运行提供决策参考。     

计及节煤效益的储能系统容量优化配置

电网中储能系统的优化配置研究具有工程应用价值,为了量化配置储能系统后的节煤效益,探讨了电网配置储能,通过削峰填谷,改善发电侧机组运行特性获得的节煤效益,提出了单位储能日节煤量的概念。同时,综合分析了储能延缓配电网升级效益、减少网损效益、低储高发套利等方面的经济价值,并考虑了蓄电池储能系统投资成本、运行维护及处置成本,构建以年净收益最大为目标函数的蓄电池储能系统优化配置模型。最后,通过优化算法对模型求解,确定储能系统容量。算例分析表明,电网配置储能通过削峰填谷能够创造较好收益,并在一定程度上降低煤耗,实现节能减排。     

基于二次规划的电池储能系统参与电网削峰填谷离线优化

正参与电网削峰填谷是电池储能系统的基本功能之一。为使电池储能系统有效参与电网削峰填谷,提出一种基于二次规划的电池储能系统参与电网削峰填谷离线优化策略,该方法充分考虑电池储能系统实际约束,并能有效跟踪负荷波动规划电池储能系统充放电时间段及充放电功率。通过实例分析,验证了该算法简单、实用且可行。     

需求侧实行峰谷分时电价策略的原则探析

峰谷分时电价是从经济的角度,运用市场调节手段,进行削峰填谷,缓解高峰期电力供应紧张的局面,保证电网经济安全运行的一种有效方法.在已有研究成果的基础上,总结了我国需求侧峰谷分时电价理论研究和应用方面存在的不足,分析了峰谷分时电价策略对供电方和用户利益的影响,探讨了设置拉开比,进行削峰填谷,衡量用户功率因数的原则和峰谷分时电价理论有待于进一步研究的内容.     

需求侧实行峰谷分时电价策略的影响分析

从原理上分析了需求侧实行峰谷分时电价策略对电能损耗和用户自身利益的影响,并以江苏省某市供电公司负荷控制中心实测日的负荷数据,利用基于用户反应度的峰谷分时模型进行了仿真分析,结果表明合理的峰谷分时电价策略对改善负荷曲线形状,提高系统负荷率,降低电网电能损耗,保护用户的利益具有重要意义.     

上海市峰谷分时电价特性及效益分析

通过对峰谷分时电价实施的特性和效益分析对上海电网用电特性产生的影响进行了描述。列举了不同行业、代表企业在电价政策实施后产生的不同程度的实效效果,对其在削峰填谷方面产生的作用以及技术经济效益进行了评价和分析。     

唐山地区执行峰谷电价效益分析

以唐山地区为例,介绍峰谷电价政策在该地区的执行范围显著扩大,价格杠杆作用及转移高峰负荷作用明显。该地区执行峰谷电价后,降低了用户用电成本,提高了电网经济运行水平,减少或延缓了电源及电网投资,产生了良好的综合效益。     

需求响应下分布式储能协调运行策略研究

随着电池储能技术的不断成熟和发展,其在电力系统中也得到了广泛应用。针对需求响应下多点分布式储能电池的协调优化问题,分析了电池储能系统的调节响应特性,以用户用电成本最小化为目标,基于分时电价的储能电池需求响应,构建了以网损最小化为目标的多点分布式储能参与需求响应协调优化模型,并通过IEEE 3机9节点算例验证了模型的有效性,为电池储能系统在电网需求侧辅助服务市场中的应用提供技术支撑。     

Optimum battery energy storage system using PSO considering dynamic demand response for microgrids

This article proposes a novel optimum sizing of battery energy storage system (BESS) using particle swarm optimization (PSO) incorporating dynamic demand response (DR) to improve a fast, smooth and secure system stability and performance, avoiding a microgrid from instability and system collapse during an emergency situation. An optimum size of BESS integrating DR can play an important role in frequency control of the microgrid in order to rapidly improve the system stability, restore the power equilibrium and prevent system collapse in the microgrid. The optimum size of BESS is evaluated by PSO incorporating DR based on frequency control of the microgrid. The results show that the optimum size of BESS-based PSO with DR can improve a fast, smooth and safe system performance and dynamic stability compared with the optimum size of BESS-based simulated annealing (SA) with DR and the conventional size. Nevertheless, the proposed sizing methods also determined the impact of BESS specified costs between modern and conventional BESS technologies. The capital cost, operating and maintenance cost of BESS were then investigated and compared in terms of economical performance for microgrid operations.     

考虑需求响应与储能寿命模型的火储协调优化运行策略

针对大规模新能源并网带来的系统调峰和消纳难题,以及已有优化调度策略对储能寿命成本考虑不足的问题,提出了一种考虑需求响应与储能寿命模型的火储协调优化运行策略。上层通过分时电价引导用电,以净负荷波动性最小为目标得到优化后的负荷曲线,旨在减轻火储的调峰压力、提高新能源消纳量;下层以系统总调度成本最低为目标协调优化风光火储运行,考虑火电深度调峰并在优化调度中嵌入储能寿命模型,求解得到各电源以及储能的最优运行方式。以某区域实际系统为例进行仿真,结果表明所提策略可以有效改善系统的调峰压力,提高新能源消纳能力,同时合理反映了储能的寿命成本,提高了系统运行的经济性。     

考虑削峰填谷的电气化铁路混合储能系统容量优化配置

随着我国电气化铁路的快速发展,能耗问题日益突出,极大影响了铁路的运营效益。为提升铁路的经济效益,通过混合储能系统实现再生制动能量的回收利用,在此基础上,提出了一种考虑削峰填谷的电气化铁路混合储能系统能量管理策略,通过控制储能的充放电阈值实现对铁路负荷的削峰填谷。基于此能量管理策略建立电气化铁路混合储能系统全寿命周期的经济性优化模型,以储能充放电阈值与容量配置参数为优化变量,以全寿命周期的最大净收益为优化目标,对混合储能系统经济性进行优化。采用改进的粒子群优化算法求解具体算例。通过算例分析与方案对比,验证了所提方法的有效性。     

基于滑动最小二乘算法和电池荷电状态的储能 系统平滑控制策略

利用电池储能系统平滑间歇式电源的输出功率波动可以提高该类电源输出功率的稳定性。提出一种基于滑动最小二乘算法和电池荷电状态的电池储能系统实时控制策略。通过滑动最小二乘拟合算法确定储能系统的功率输出量,并辅助以荷电状态和最大波动功率限制调节,从而有效降低平滑控制过程中电池的充放电深度。实验结果显示,与传统基于滤波算法的控制策略相比,在获得相同平滑效果的情况下,新的控制策略具有更小的荷电状态波动量,可以较大程度降低所需电池容量,并延长电池的寿命。     

基于滑动最小二乘算法和电池荷电状态的储能系统平滑控制策略

利用电池储能系统平滑间歇式电源的输出功率波动可以提高该类电源输出功率的稳定性。提出一种基于滑动最小二乘算法和电池荷电状态的电池储能系统实时控制策略。通过滑动最小二乘拟合算法确定储能系统的功率输出量,并辅助以荷电状态和最大波动功率限制调节,从而有效降低平滑控制过程中电池的充放电深度。实验结果显示,与传统基于滤波算法的控制策略相比,在获得相同平滑效果的情况下,新的控制策略具有更小的荷电状态波动量,可以较大程度降低所需电池容量,并延长电池的寿命。     

计及需求响应和共享储能的多微网系统双层优化调度

在多微网系统中考虑用户的需求响应行为和加入共享储能装置均会对系统内的能量流动及设备出力情况造成影响。在此背景下,为促进储能装置的高效利用和可再生能源的就地消纳,提出一种同时计及耗能用户需求响应和共享储能的多微网系统双层优化调度策略。对共享储能运行模式、多微网系统和耗能用户自主响应行为进行建模;分别以多微网系统净收益最大、耗能用户总购能成本最低为上、下层目标,形成合作型Stackelberg互动均衡模型;将下层模型转换成KKT最优条件,随后用Big-M法和对偶定理对非线性项进行处理,将Stackelberg博弈模型转换为混合整数线性规划问题,对多微网系统的能源定价策略、共享储能动态容量划分和各微网内设备的运行状态进行求解。为促进微网间的功率交互,提出基于交互贡献度的利润分配方案。最后,采用5个方案作为算例验证了所提策略的有效性。     

电力系统储能问题初步探讨

电网负荷有高峰和低谷特性。针对电力系统的负荷峰谷特性，探讨了如何用电池贮能系统调节电力负荷，从而提高电力系统的经济效益。认为用蓄电池调节电网的峰谷负荷差在技术上是可行的；还介绍了日本在这方面的概况。     

计及综合需求响应的综合能源系统优化调度

为提高系统运行的可靠性和经济性,在综合能源系统优化调度的基础上引入综合需求响应,利用不同形式能源间的相互转化关系,实现削峰填谷,提高能源利用效率。计及综合需求响应策略,建立了基于电价的电力负荷需求响应和基于激励的热负荷需求响应模型。并以运行成本最小为目标函数,提出了综合考虑供需平衡和供储能设备约束的综合能源系统调度模型。采用改进二阶振荡粒子群算法对模型进行求解。该算法在常规粒子群算法的基础上对速度迭代公式进行更新,克服了常规粒子群算法易陷入局部最优的问题。通过实际算例仿真,验证了所提出模型和求解算法的有效性。     

考虑多重分时电价和效益潜力的电力储能系统调度策略

电力储能系统接入电网在保证电力系统安全稳定运行方面具有诸多优势,执行储能系统调度策略能够实现削峰填谷,并从中获得经济效益.在不同的分时电价下,储能系统调度策略获得的经济效益往往具有差异性,因此定量研究不同分时电价下储能系统调度策略的效益潜力,对提高电力系统的整体经济效益具有重要意义.建立了考虑多重分时电价的储能系统调度策略效益潜力评估模型,量化储能系统调度策略在多重分时电价下的经济效益.以2018年某地的实际负荷数据为分析对象,采用改进粒子群优化算法验证所提储能系统调度策略的有效性,分析结果表明,所提储能系统调度策略效益潜力评估模型对提高电力系统的经济效益具有实用价值.