含分布式电源的配电网中混合储能优化配置

以光伏及风力发电为代表的分布式电源,其出力的波动性、间歇性及随机性等特点使得所接入的配电网面临来自规划、运行的多重挑战,储能装置的快速响应特性使其成为应对间歇式电源在配电网渗透率日益提高形势下电网安全经济运行问题的重要手段。针对配电网的削峰填谷及平滑负荷变化场景需求,搭建了以成本和电力系统优化运行为目标,同时计及电网和储能装置运行约束的混合储能系统容量优化配置模型,并基于典型储能功能定位计算得出储能类型及容量。算例分析结果表明,该模型智能化地实现了典型场景下混合储能的优化配置。     

计及分布式电源的配电网规划研究

首先介绍了分布式发电(DG)技术的概念,在此基础上系统地分析了DG对配电网规划的影响,接着阐述了含DG配电网规划的分类,提出了以投资和运行总费用最小为目标函数的含DG配电网规划的数学模型,最后介绍了求解该数学模型的各种优化算法。     

计及分布式电源的配电网无功优化

在配电网中完成对分布式电源优化配置后,某些节点电压依然不够理想,故对含DG的配电网进行无功优化是必要的。针对标准粒子群优化算法的不足,提出一种新的方法。首先采用网损灵敏度分析法确定补偿节点,然后结合二次电流矩和序优化理论对该算法的初始粒子进行改进,最后将收缩因子和模拟退火操作引入到粒子速度更新中以增强种群的多样性。通过该混合算法对含有DG的IEEE33节点配电系统进行仿真分析,其结果表明该混合算法具有更好的收敛性和更强的全局寻优能力。     

考虑配电网消纳能力的分布式电源与储能优化配置

计及经济性及电网运行约束对配电网中分布式电源及储能进行合理规划,是提高新能源利用率及消纳能力的重要解决方案。提出一种配电网中分布式电源及储能的选址定容双层优化方法,内层考虑新能源及储能电池的时序特性,基于日内最优潮流与虚拟调度思想确定消纳运行方案;外层基于运行方案,综合考虑电压偏差、运行成本、弃风弃光惩罚,利用粒子群算法确定最优配置方案,提高配电网的消纳能力。采用IEEE 33节点配电网测试系统算例验证了所提方法的有效性。     

基于聚合效应的配电网分布式储能优化调度

分布式储能技术可以有效地解决配电网面临的负荷峰谷差和电压质量问题,并延缓配电网的设备扩容。合理、高效地对配网中的分布式储能进行调度是发挥其作用的重要手段。本文提出一种基于聚合效应的配电网分布式储能优化调度方法:首先将负荷的功率区间进行合理的划分,从纵向减少了优化时段所需的变量,同时采用了合理的功率分配方法将多个储能聚合成一个等效集中储能,进而只需一个等效集中储就能表示多个储能。然后,分别建立了以负荷波动和电压偏差为目标的优化调度模型,并基于IEEE-33配电网节点的相关数据,采用粒子群算法对优化调度模型进行求解。计算结果表明:本文所提出的方法在大幅度减小优化变量个数的同时,能够对配电网中的分布式储能进行合理地调度。     

计及分布式电源的配电网重构研究

分布式电源因其独有的环保性和经济性,在电力系统中拥有广阔的发展前景,但同时对配电网络的运行控制等方面产生了重大影响。研究了计及分布式电源的配电网络重构,采用了一种适合于含分布式电源的配电网络重构的改进二进制粒子群优化算法,并建立了计及分布式电源的配电网络辐射状运行判定依据。最后对IEEE33节点测试系统进行仿真,表明本文所用的方法是合理有效的。     

配电网分布式储能集群调压控制策略

考虑到分布式电源与电动汽车大规模接入配电网后造成节点电压越限与储能系统运行经济性有待提高等问题,文中提出一种分布式储能集群调压控制策略.首先,通过构建基于电气距离的模块度指标形成配电网电压控制集群;然后,依据越限严重集群优先原则,确定各集群储能调节功率,并根据节点电压灵敏度对群内各储能进行功率分配;在计及配电系统安全、...     

含分布式电源的配电网优化运行研究

针对分布式能源大规模接入配电网带来的配电网规划和电能质量等问题,进行配电网优化运行研究。从分布式电源给配电网带来的影响出发,对配电网重构技术、分布式电源位置和容量优化及滤波器选型和位置优化三个角度进行了综述,同时分析总结配电网优化运行的建模方式和约束条件,并围绕多目标非线性且多约束的组合优化问题求解算法进行了梳理归纳,对配电网优化运行做总结与展望。     

计及分布式电源接入的配电网优化调度方法研究

分布式电源广泛接入配电网带来的功率波动性容易影响电网稳定运行,为保证配电网的稳定、经济运行,提出一种基于改进二进制粒子群算法的配电网优化调度方法。以风力发电接入为例,建立了有功功率损耗最小的配电网优化调度的数学模型,并辅以相应的约束条件。利用前推回代法进行配电网的潮流计算,并运用改进二进制粒子群算法将潮流计算程序和优化程序嵌套在一起,完成配电网的结构重构,实现电源资源的优化调度。MATLAB实例仿真证明,计及分布式电源接入的配电网,通过电网结构优化,可以提高电网节点电压,减少电网有功损耗。分析表明,基于改进二进制粒子群算法的配电网优化调度方法是可行的,可以提高电网的稳定和经济运行。     

计及分布式电源的配电网供电可靠性研究

首先分析了分布式电源接人配电网的方式、作为等效电源的模式、配电网孤岛运行方式以及它们对配电网供电可靠性的影响,然后根据供需平衡原则,提出配电网孤岛划分策略,在此基础上,建立了计及分布式电源影响的配电网供电可靠性分析计算模型,最后通过对一典型配电网的仿真计算,说明该模型的合理性与有效性.以计算结果表明,分布式电源接入配电网后,可以大大提高配电网供电的可靠性.     

提升配电网新能源消纳能力的分布式储能集群优化控制策略

针对分布式电源大规模接入配电网造成的资源浪费与储能系统经济性有待提高的问题,提出一种用于提高分布式电源消纳和储能系统经济性的集群储能控制策略.首先,建立了兼顾系统模块度与有功功率平衡度的综合性能指标,并提出了基于遗传算法的集群划分方法.然后,通过逐层进行配电网与集群层面的削峰填谷,依次确定集群储能及节点储能功率;在计及配电系统安全、储能系统运行等约束条件下,构建了集群储能经济模型,分析既有储能配置下可消纳新能源比例及储能系统日运行收益,确定各节点储能最优时序出力.仿真结果表明,所提控制策略可以促进配电网新能源消纳,提高储能系统运行经济性.     

考虑高渗透率光伏接入的分布式储能优化配置

针对当前分布式储能的优化配置研究不适合大规模光伏接入的问题,提出了一种考虑规模化分布式光伏出力特性的储能优化配置方法。该方法采用蒙特卡洛模拟法随机模拟不同光伏接入场景,从而得到配电网允许接入的分布式光伏最大装机容量;基于相关土地规划,估算分布式光伏潜在装机容量;针对负荷曲线和光伏出力曲线进行潮流计算,根据电压越限程度确定分布式储能总功率及总电量。以一个低压台区为例,对整个优化配置方法进行了说明,可用于指导未来分布式储能的规划和建设。     

考虑分布式储能参与的直流配电网电压柔性控制策略

针对多节点直流配电网电压稳定性差且控制困难的问题,提出一种考虑分布式储能参与的直流配电网电压柔性控制策略。首先,分析直流配电网的拓扑结构,指出了现有控制策略在多节点电压调节方面的不足以及分布式储能参与调压的可行性。其次,推导配电网中交直流接口的电压-频率耦合关系以及双向直流接口的级联下垂特性。针对配电网端口交直流断面,将交流电网的频率波动经虚拟惯性作用与直流电压波动建立联系,生成虚拟电压差以控制储能响应频率波动,减小直流配电网的接入对交流电网的影响。针对配电网-微网变流器断面,依据接口类型的不同设计分布式储能单元的控制策略,使其响应配电网节点电压的变化,增强功率波动时直流电压动态稳定性,减小配电网运行模式切换的可能性。该策略仅需本地节点信息,无需通信,可扩展性好。最后,建立典型的两端直流配电网的仿真模型,通过系统仿真证明了所提柔性电压控制策略的有效性。     

储能技术在分布式发电中的应用

储能方式主要有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能四大类型。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容器储能;电化学储能包括铅酸、锂离子、钠硫和液流等电池储能;相变储能包括蓄热和蓄冷储能等。本文着重分析了它们的技术现状、发展前景及优缺点,并针对分布式发电不同应用场合进行了探讨。     

储能技术在分布式发电中的应用

简要介绍了分布式发电的发展现状,分析了储能技术在分布式发电中的作用。重点介绍了飞轮储能、超导储能、蓄电池储能和超级电容器储能在其中的应用,分析了各自的优缺点和发展前景。     

基于比率一致性算法的飞轮储能矩阵系统分布式双层控制

针对用于配合风电场的飞轮矩阵储能系统,提出了一种分层的分布式控制策略。上层控制基于比例一致性算法用于对各个飞轮储能单元进行能量分配,下层依赖飞轮单元的本地控制器对转速进行调节。整个系统不需要中央控制器。每个飞轮储能单元仅利用通信网络交换自身和其邻居单元的信息,就可完成飞轮矩阵系统内部的功率分配任务。理论分析证明了所提出的一致性算法的有效性,仿真实验验证了该算法在飞轮矩阵系统中应用的可行性。     

不同类型分布式电源在配电网中的优化布置

分布式电源接入配电网后对电网节点电压、网络潮流、网损等方面带来的影响与分布式电源的种类、接入容量及接入位置密切相关。本文基于静态负荷模型,对小水电、光伏发电两种典型分布式电源与储能设备进行了研究。通过分析不同分布式电源的稳态输出特性,将不同分布式电源的出力特征与电力系统中潮流、电压不越限等约束条件相结合,以网损最小为目标函数提出了小水电、光伏发电与储能设备的优化布置函数。结论表明考虑出力差异性后,不同分布式电源的最优布置计算结果具有明显区别,相比将分布式电源当作常规电源出力将更加精确。     

新型配电系统分布式源网荷储资源广域电压自趋优管控方法

不同于单纯电能分配的传统配电网,新型配电系统逐步展现出源-网-荷-储等众多资源的强耦合强关联复杂大系统形态,其各类资源呈现出“点多、面广、量少”的广域分布特征。挖掘可再生能源发电、分布式储能及柔性负荷等分布式资源的广域电压调控潜力对构建源网荷储高度融合的新型配电系统具有重要意义。文中提出了一种基于数据驱动的新型配电系统分布式源网荷储资源广域电压自趋优管控方法,通过可再生能源发电、储能及柔性负荷等分布式资源的综合协同控制,在保证储能后备容量和降低网损的同时能够提高配电网广域电压质量。最后,以某城市配电网为例验证了所提方法的有效性和先进性,比传统调压方法更加契合新型配电系统的电压调控需求。     

计及分布式发电影响的配电网可靠性评估

分布式发电(DG)技术在电力系统中发挥着越来越重要的作用。在配电网中接入DG通常能改善负荷点和系统的可靠性指标,但是DG的接入对配电网的结构和运行产生了很大的影响,而且DG有许多与传统发电厂和配电变电站不同的自身特点。因此,在配电网可靠性评估中,不能将DG当作传统发电厂和配电变电站进行处理。本文提出了一种计及DG影响的配电网可靠性评估方法,并应用该评估方法对一接入DG的配电线路进行计算,验证了该方法的有效性。