基于气候条件的光伏储能一体发电系统的能量管理策略

针对光伏发电波动性与随机性的问题,将光伏发电单元与储能装置配合组成光伏储能一体发电系统并利用能量管理策略进行统一调度管理是一种有效的解决方式,而且对系统的经济运行也具有重要的作用。根据不同天气下光伏输出能力的差异,提出一种基于气候条件的能量管理策略。在日前计划环节根据次日的天气选择对应的运行策略;由于对次日的天气的预判可能会有误差,因此结合光伏发电超短期预测技术引入日内滚动调差机制,对运行策略能够及时做出调整。算例验证了所提策略优化了系统的运行成本,提升了系统的经济性。     

高渗透率光伏微电网能量优化管理策略的研究

针对高渗透率光伏微电网,提出了运行总成本最优的能量优化管理策略。在微电网并网和孤岛两种运行模式下,基于光伏的运维成本、储能设备的运行损耗、火电的环境污染及治理成本、微电网与大电网之间电能交易差额以及可调负荷的断电惩罚费用等因素,建立高渗透率光伏微电网的多目标能量优化模型,并在系统功率平衡等安全约束下,应用具有惯性权重系数的粒子群算法求解得到能量优化管理策略。算例分析表明,该能量管理策略具有经济性和有效性。     

屋顶式太阳能光伏发电系统经济性分析

在国内外相关研究文献的基础上,阐述了太阳能光伏发电的原理,以屋顶式太阳能光伏发电系统为研究对象进行了经济性计算,给出了影响屋顶式光伏发电系统经济性的因素,就如何提高其经济性提出了一些建议,从而为屋顶式太阳能光伏发电系统的优化和能源利用率的提高提供了参考。     

光伏储能系统电池能量管理研究

为延长蓄电池的使用寿命、降低光伏发电系统的运行成本,分析了光伏发电系统中储能蓄电池工作状况的特殊性和建立一套完整的蓄电池能量管理系统的必要性.分析了蓄电池能量管理系统的主要组成模块,提出了一种以实现蓄电池优化管理和提高光伏发电系统能量利用率为目标的分组自治能量管理策略.实时在线估算蓄电池的荷电状态SOC是实现分组自治能量管理的基础,采用蓄电池Thevenin模型、利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法实现了蓄电池SOC的估算.仿真结果表明,EKF算法具有较好的精度,并对初始值的误差有较强的修正作用.     

液气压缩空气储能在光伏发电中的经济性分析

将液气压缩空气储能用在"自发自用,余电上网"模式的光伏发电系统中,提出了一种能量管理策略,优化储能的充放电和电网的交换功率,建立以日收益最大为目标函数的模型,求解储能的最优容量。最后通过算例分析经济效益,和铅酸蓄电池进行比较,表明液气CAES更具经济性优势,随着技术的改进和性能的完善,经济性将更加明显,是一种具有投资前景的储能方式。     

一种微网系统孤岛运行条件下的能量管理策略

根据微网系统运行特点,分析了微网系统中分布式发电单元和储能单元孤岛运行条件下的控制策略。为保证分布式电源出力和负荷波动时微网系统中能量供需平衡及其快速动态响应特性,提出了一种分布式发电单元和蓄电池储能单元间的协同控制能量管理策略,选取光伏发电单元的直流母线电压作为储能单元切换开关和充电放电电流参考信号标量。为验证文中所提出算法,分别搭建了包括光伏发电单元和储能单元的仿真模型和实验平台,2台2kVA光伏发电单元采用对等控制作为主分布式单元,蓄电池储能单元采用PQ控制作为从发电单元,仿真和实验结果验证了文中所提算法的有效性和正确性。     

基于双MPPT控制策略的风光互补LED道路照明系统应用研究

根据风力发电和光伏发电的特性,分别在光伏发电部分采用基于改进型扰动观察法的MPPT控制算法,在风力发电机组部分采用基于双关联性预测的MPPT控制算法,对蓄电池采用自适应智能控制三段式充电方法,并提出能量协调管理策略。有效改善系统的跟踪效果、响应速度和输出效率。     

分布式光伏发电经济性及政策分析

针对居民和工商业用户分布式光伏发电提出了经济性分析方法,对居民和工商业分布式光伏发电投资项目的经济指标进行了测算,并选取全国6个地区进行比较研究,分析了上网比例、电价、配套政策和太阳能资源等因素对分布式光伏发电经济性的影响。结果表明,居民和工商业分布式光伏发电系统在大部分地区的内部收益率能达到8%以上,静态投资回收期为5~11年,具有良好的经济性和较高的投资价值。对分布式光伏发电系统所发电量上网比例和年利用小时数进行敏感性分析,结果表明：上网比例越小,则内部收益率越高,静态投资回收期越短;年利用小时数则相反。最后,深入探讨了目前分布式光伏发电推广应用中存在的问题,提出了完善配套政策的对策和建议。     

基于改进粒子群算法的独立光伏发电系统储能容量优化配置研究

在独立光伏发电系统设计中,合理的规划配置储能系统容量及不同储能元件之间的容量比,对于光伏发电产业的长远发展具有非常重要的现实意义。结合超级电容器和蓄电池实际的储能特性,研究包含这两种储能元件的储能系统能量管理策略;以储能装置的全生命周期费用为优化目标,建立以独立光伏发电系统负荷缺电率等可靠性指标为约束条件的约束模型;提出了一种基于改进粒子群算法的储能容量优化配置方法,并进行了优化软件的编写和算例验证。     

户用型光储电站混合电池充放电控制策略研究

针对光伏发电间歇性和用电负荷多样性等引起户用型光伏电站母线电压频繁波动的问题,设计了一种含混合电池储能的光伏电站结构,以光伏发电作为分布式电源,采用能量型电池和功率型电池构成混合储能系统。为实现光伏母线电压的稳定,提出了一种低通滤波器与模糊控制相结合的混合储能系统能量管理策略。首先将系统直流母线波动功率分为高频分量和低频分量;然后利用能量型电池处理低频分量,功率型电池处理高频分量,实现电站母线电压的稳定;最后在母线电压稳定的基础上研究2种电池能量的再分配,有效延长了能量型电池的使用寿命。为验证策略的合理性,建立系统仿真模型,仿真结果表明文章所设计的策略很好地抑制了光伏直流母线电压波动,使波动控制在1.25%之内。     

高压绝缘子参数监测系统光伏发电电源的设计

高压绝缘子参数监测系统主要实现对高压绝缘子状态的在线监测,其供电电源是关键问题之一,要求电源长期免维护﹑高可靠性与稳定性。文中采用由蓄电池与超级电容器混合储能的光伏发电电源,根据负载及储能系统的特点提出了能量管理策略,光伏发电电源采用单向DC/DC单向变换器进行最大功率控制,超级电容与蓄电池采用双向DC/DC变换器与系统进行能量的双向交换。结果表明,该控制策略能在光伏电池输出功率波动的情况下,直流母线电压保持稳定,且能有效减少蓄电池的充放电循环次数,优化充放电性能,延长使用寿命,最大程度地保证光伏发电电源向系统不间断供电。     

乐山市区太阳能光伏发电系统的优化设计研究

优化设计是太阳能光伏发电系统可靠运行和经济性最佳结合的基础。提出了一种太阳能光伏发电系统的优化设计方法,并采用该方法对乐山地区一光伏发电系统进行了设计,安装运行以来,系统工作稳定正常,验证了设计的正确性。该设计方法对于太阳能发电系统的实际应用具有一定的指导意义。     

平面分布式光伏系统结构及经济性研究

针对当前常规支架型光伏发电系统应用场合局限性,提出平面型光伏系统,可大大扩展光伏应用场合。平面光伏发电系统可分为固定式、移动式两种结构,分析了平面光伏的结构特点,以及相对于常规光伏优点。研究了固定式、移动式平面光伏发电效率的影响因素,分析了其效率计算方法。研究了平面光伏的综合经济性成本,结合其发电量可计算平面光伏的性价比。最后结合平面光伏发电系统的典型例子,计算了其性价比,随着光伏电池技术进步、成本降低,平面光伏可扩展更多的应用场合。     

带储能的光伏发电能量优化控制方案设计

以带储能的光伏发电系统为研究对象,通过对系统结构的分析,得到系统各部分之间的能量关系。介绍了各功能模块的控制方法,在此基础上以系统经济效益最大化以及提高负荷利用效率为目标,提出一种能量优化控制方案,并对该方案进行了算例分析。结果表明,该方案可使系统节约用户电费约10%,在保证光伏电能就地有效利用的同时,有效地提高了系统经济性。     

并网风光发电中混合储能系统容量优化配置

提高并网风光发电系统的调度灵活性需要引入储能技术,而储能技术研究的首要关键技术问题就是储能系统的容量配置。利用蓄电池和超级电容器的互补特性,提出了一种以优化蓄电池工作状态为原则,以提高储能系统整体经济性为目标的能量管理策略。基于该能量管理策略分析了并网风光发电系统能量损失率和能量缺失率的计算流程,根据全生命周期费用理论,建立了储能装置的年均费用函数表达式,并建立了以该函数值最小为目标,以系统能量损失率及能量缺失率等运行指标为约束的储能容量优化配置模型。运用改进混沌优化算法对实例进行了计算,验证了该优化模型与算法的正确性和有效性。     

基于单片机的蓄电池充放电在线监测装置设计

针对蓄电池能量管理部分,提出小型独立光伏发电系统中蓄电池的能量管理策略。然后以51单片机芯片为数字控制核心器件,进行了蓄电池充放电在线监测装置的硬件和软件设计,能够实现对蓄电池快速稳定充电,并对电参数进行实时反映,从而延长了蓄电池使用寿命,节约了成本。     

基于储能控制的交直流混合微电网运行策略研究

储能系统在微电网安全稳定运行过程中发挥着不可替代的作用。微电网并网运行时,储能系统储存能量;孤岛运行时,作为微电网的主电源,维持系统电压和频率稳定。提出了一种适用于交直流混合微电网的锂电池储能系统能量管理策略,分析了锂电池组双向DC/DC和双向DC/AC变换器主电路及控制部分,建立了含最大功率点跟踪(MPPT)控制的光伏发电单元的微电网仿真模型,并搭建系统实验平台。仿真和实验结果表明,提出的微电网能量管理策略可以保证微电网在各种运行模式下均能安全稳定运行。     

固定式光伏发电组件最佳倾角的聚类分析方法

在集中式大型光伏系统工程设计过程中,固定式光伏组件的倾角直接影响着整体光伏组件的IV输出特性,从而直接关系到光伏发电系统的收益。即固定式光伏组件的安装倾角不同,整个光伏系统所接收到的有效太阳辐射量不同,其发电量在一年范围内的差距较大,为此,为有效应对光伏组件安装倾角受限于经纬度、地域环境等多影响因素,追求大型集中式光伏发电系统的经济性,提出了一种考虑区域经纬信息的光伏发电组件最佳倾角聚类分析方法,并在华北地区某174MW大型光伏电站设计过程中应用,其计算结果与PVsyst软件所计算的结果对比分析,验证了所提算法的有效性。     

基于光伏能量预测的微电网储能优化配置方法

建立了基于光伏能量预测的微电网智能能量管理系统,提出一种经济性优化方法进行微电网储能配置。由于光伏发电系统的输出功率随气象条件变化具有随机性,因此采用发电预测模型的输出作为光伏电池的功率限制条件。由于储能优化涉及多个时间段且受能源价格和电力价格的影响,因此需建立储能模型以确定最优的操作策略,采用矩阵实数编码遗传算法进行求解。通过一个小型直流微电网算例验证了所提模型和算法的有效性,相关结果可用于评估微电网的储能配置和经济效益。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统复合储能优化调度

为提高电力系统对光伏发电的接纳能力,提出一种基于碳交易的含大规模光伏发电的电池储能—抽水蓄能电力系统复合储能优化调度模型。基于低碳经济理念,将阶梯型碳交易机制引入电力系统经济调度中。采用基于最大最小距离准则的改进K均值聚类算法对光伏发电的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量;以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用电池储能作为功率型储能以平滑光伏电站出力波动,抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。以改进的IEEE-RTS96系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。