光伏储能站能量调度管理策略

以低负荷时刻优先充电、高负荷时刻优先放电为原则,以削峰填谷为目的,实现极大化光伏发电利用率,建立了光伏储能站能量管理的数学模型。模型包括常规调度控制策略和紧急调度控制策略,常规调度可以实现无故障情况下的储能电池的充放电功率控制,紧急控制可以在电网故障情况下短时间内实现常规用户的用电需求。研究结果表明,光储一体调度管理策略可推迟设备容量升级提高系统调峰能力,提高电网经济效益。     

基于无功电流自适应下垂系数控制的多微网调度与控制协调运行

提出一种控制与功率调度相结合的管控一体化策略,该策略将多微网分为子微网控制层和多微网功率调度层。在子微网控制层中,各子微网按照无功电流自适应下垂系数控制策略运行。当子微网负荷发生变动时,对下垂系数进行修正,提升子微网的无功功率均分效果。此外,针对频率和电压偏差问题,提出频率和电压估计装置对频率和电压进行补偿,保证频率和电压能够维持在额定值上。当子微网负荷超过其发电容量时会触发多微网功率调度策略,调度层根据子微网的运行状态,抽象出负荷节点和发电节点,基于最优潮流实现子微网间的能量互济。最后,搭建了多微网仿真模型,验证了所提出策略的有效性。     

基于微网技术的家庭能源管理系统研究

家庭能源管理系统是未来智能电网在配电侧发展的重要研究方向。以包含光伏发电、蓄电池储能和家庭负荷的家庭直流微电网系统为研究对象,研究了各个单元的基本控制策略,并提出了基于微网技术的家庭微网能量调度策略。系统的工作模式包括并网工作模式和离网工作模式,通过能量调度策略来维持系统功率平衡和直流电压稳定。在Matlab/Simulink下搭建了家庭直流微网系统并对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,系统在并网运行模式和离网运行模式下均能保持直流侧电压稳定,验证了家庭能源管理系统的正确性和有效性。     

基于储能荷电状态的主从控制微电网离网协调控制策略

双碳和新型电力系统建设目标下集成优化资源的微电网将是电网公司实现该目标的重要载体。微电网支持并网或离网运行,其离网运行可以提高供电可靠性,这是微电网的重要特性。离网运行的微电网需要合适的稳态控制策略,以保证微电网的长期稳定运行。目前一些依赖预测信息和采用模糊智能算法的能量管理方法在微电网的长期实际运行中会产生较大的稳态控制误差。为了更好地解决微电网离网运行时电力电量平衡定量的计算问题,提高微电网离网稳态控制精度,研究了基于储能电池荷电状态的主从控制微电网离网实时稳态协调控制策略,提出了微电网离网有功协调控制间歇电源调整、负荷调整、微电网停运等关键操作中储能荷电状态控制节点值的精确工程计算方法。针对实际微电网应用工程开展了协调控制策略的具体应用,仿真和实际运行证明了所提控制策略和计算方法的有效性。     

交流配电系统中微网群管控一体化策略

微网群位于多节点配电网系统中,目前的研究大多只针对微网群的控制策略或能量调度问题,没有同时针对这两种问题进行的研究。因此,提出一种上层调度与下层控制联合优化的管控一体化策略。上层调度系统采用基于二阶锥优化的最优潮流算法对多节点系统进行能量调度,并与节点内微网群实时信息交互。下层微网群控制系统中提出一种改进的混合优化控制策略,在消除无功功率分配不均问题的同时提高系统的有功功率动态性能,并保证电压与频率的一致性稳定收敛。当负荷突变后超过微网群最大发电功率时,以微网群的功率需求作为上下层联动的标准,调用上层根据新的功率需求进行潮流的重新分配,通过通信网络向下层传递更新的参考信号,进行一种调度与控制的有机联动,保证系统的稳定性。仿真采用微网群系统接入30节点配电网运行作为算例,验证了管控一体化策略对系统的稳定性、可靠性和抗干扰性有很大的提高。     

独立风光储微电网中混合储能的管理控制策略

针对独立风光储微电网中混合储能功率分配和电压频率稳定两大问题,提出了混合储能管理和控制策略。该策略将混合储能中的锂电池采取功率控制方式,靠发电预测和负荷预测结果制定充放电计划以平复系统波动。为了延长锂电池寿命,策略根据系统能量平衡原则和荷电状态,通过新能源发电控制和负荷管理来防止锂电池过充过放。而超级电容器作为压频电源补偿系统的实时功率缺额,并且超级电容器的端电压控制保证了其工作在正常电压范围,以至能够始终完成微电网调频调压任务。通过孤网运行、能量分析和端电压控制三次Matlab仿真,证明所提策略的正确性。     

微电网中储能系统的集成设计与控制策略

由于光照强度与温度变化,光伏发电功率的波动导致微网系统并网侧功率发生较大波动。通过控制电池储能系统的有功功率,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能。研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的集成设计和控制策略,并对储能用功率转换系统进行了分析和设计;最后基于某光伏电站和负荷的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究。仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性,锂电池储能并网系统能够稳定地并网/离网运行,切换过渡过程平滑稳定     

计及光伏预测的直流微电网能量调度研究

针对孤岛微电网负荷用电与分布式能源发电的变化带来的网损增大,系统可靠性下降的问题,提出一种决策者的分布式控制方法,对微电网用电进行调度管理。根据相似日原理,采用退火算法优化BP神经网络,预测未来1天的光伏发电量,采用决策者的分布式控制调度微电网的能量,实现微电网昼夜运行切换时发电侧与用电侧的用电平衡。通过采集整理实验平台光伏数据进行光伏发电预测实验,建立系统模型进行能量管理实验,实验结果证明了能量管理方法的可行性和有效性。     

能量函数方法在大电网追加紧急控制中的应用

针对离线制定的安全稳定控制策略可能出现方式失配的情况,提出一种基于能量函数的在线追加紧急控制策略。该策略依赖于描述系统不稳定情况的能量函数指标,基于SCADA/EMS和PMU实时数据,将能量函数方法和轨迹预测方法相结合,实现大电网的紧急追加控制。并给出系统发生故障时的追加控制操作方法和紧急控制中切机控制的决策实施具体方案,为电力系统安全稳定运行提供一种可行的思路和方法。     

一种区域主动配电网能量管理系统及方法

正近日,国家知识产权局公布专利"一种区域主动配电网能量管理系统及方法",申请人为中国农业大学。本发明公开了一种区域主动配电网能量管理系统及方法。该系统包括:配网控制层、微电网控制层和过程层;过程层包括一次设备的测控终端;微电网控制层包括微网协调控制器;配网控制层包括:主动配电网运行调度模块和微电网调度与评估模块;微电网调度与评估模块用于根     

基于2层协调调度的风光储柴优化配置研究

针对风光储柴微网系统中蓄电池放电深度过大的问题,采用了2层协调调度策略。在第1层柴油发电机与混合储能的协调中,在蓄电池荷电状态达到下限之前,预先启动柴油发电机参与平衡调节;在第2层混合储能的功率分配中,基于蓄电池和超级电容器的动态特性进行功率协调分配。根据上述协调调度策略,建立了风光储柴系统的优化配置模型,采用改进的遗传算法寻求最优配置方案。通过具体算例,验证了所采用的协调调度策略的正确性和有效性。     

含电转气和混合储能的微能网双层滚动优化控制方法

微能网是实现多能互补的有效技术手段之一.以包含电转气和电池-超级电容器混合储能系统的电-热-气联供型微能网为研究对象,针对风光出力和负荷不确定性导致系统优化控制结果可信度较低的问题,基于模型预测控制的滚动优化思想,提出包含长时间尺度滚动优化层和短时间尺度实时滚动调整层的多时间尺度双层滚动优化控制方法.其中,上层以系统运...     

基于区间不确定性的微网有功—无功联合优化调度

针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源(如风电、光伏等)功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关系模型转换方法,将基于区间不确定性的联合优化模型转换成一般的确定性优化模型,以便于优化问题求解。最后,为验证所提出的微网系统优化调度方法,利用专业优化软件(GAMS)在典型的微网系统算例上进行数值仿真试验,并结合试验结果分析区间不确定水平对微网系统运行成本及各微电源出力的影响。     

含海洋能发电的海岛微网能量优化调度方法

针对海岛微电网分布式电源和负荷的独有特性,以海岛系统运行经济性为目标,考虑新能源消纳因素,提出一种海岛微电网能量优化调度方法。首先在分析典型海洋能发电出力特性的基础上,建立了含风、光、柴、储、波浪能、潮汐能以及可控负荷的海岛微网能量优化调度模型;而后面向日前和日内2个时间尺度,采用CPLEX完成混合整数规划,利用日前调度计划与日内实时滚动推演结果比对,依据日内滚动计算结果修正日前调度计划,实现当日微网能量调度全局最优。算例分析表明,由于利用了日前和日内相结合的滚动计算方法,使对岛上源、荷的预测精度逐级提高,该优化调度方法在兼顾海岛微电网功率平衡和可再生能源利用率的同时,最大限度降低了海岛微电网运维成本。     

微电网群功率优化控制

随着间歇性电源(分布式风电、光伏)在中、低压配电网中渗透率的提高,多个微电网可能共存于一个区域配电网中,各微电网间能量互济与协调控制的微电网群技术开始引起广泛的关注。以微电网研究为基础,分析了微电网群的典型特征及拓扑结构。以微电网群功率波动为研究对象,建立了微电网群功率波动熵值的动态调度模型,采用量子粒子群优化算法进行求解实现优化控制。仿真结果验证了所提微电网群功率优化控制方法的正确性和有效性。     

考虑垄断特征的独立微电网交易机制设计

根据独立微电网和微电网群的利益主体构成特点,提出考虑垄断特征的电能交易机制,包含日前调度和实时结算。为了限制部分利益主体的垄断行为,在交易环节设置惩罚机制以保证结算电价在合理范围内。针对微电网内风光出力和负荷功率的随机性,设计偏差考核机制以维护日前调度计划的有效性并明晰供需双方参与电力平衡的责任。建立包含2个微电网发电商和2个负荷聚合商的独立微电网算例,不同市场行为下的交易仿真结果验证了所提交易机制的有效性。     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

分散自律架构下微电网功率管理与协调控制

以包含光储单元的微电网为研究对象,首先总结分析了微电网在并网和孤岛模式下光储系统中光伏与储能的逆变器控制策略;然后提出了微电网在并网及孤岛模式下的功率管理策略,在并网模式下通过调节储能来维持公共连接点(PCC)处交换功率的恒定,在孤岛模式下通过分析微电网的多分段P/f特性曲线,针对不同运行场景基于本地信息对网内功率实施分散自律管理及控制。针对储能充电的场景,提出一种基于储能充电功率修正的管理控制策略,该策略通过改变光伏DC端口的参考电压使其偏离最大功率运行点,从而达到减发电的目的以满足储能荷电状态及最大充电功率的限制。最后基于仿真和实验对所提控制策略进行验证。     

含多种分布式电源的微网经济运行优化研究

微网能够有效地利用各种分布式电源,在解决能源短缺、环境保护和改善电能质量等方面表现出极大潜能。建立热电联产型微网系统经济调度模型,以一个包含风、光、储、微型燃气轮机、燃料电池、柴油发电机以及热电负荷的微网为例,总结了孤网运行方式下的调度策略,并运用改进遗传算法优化了各微源的出力,验证了所提模型、策略和算法的有效性。