基于多应用场景独立微电网储能系统优化配置

含风、光、储的独立微电网,科学配置合理的储能容量,能满足负荷供电需求,保证系统安全稳定运行。针对三种具有代表性的应用场景,分别提出了储能系统配置评价指标;以储能系统全寿命周期费用最优为优化目标,计及系统运行要求及蓄电池设备的特性约束,建立了孤网运行的微电网蓄电池储能系统的优化配置模型,并采用改进的粒子群算法进行求解;在容量配置的基础上,探讨了储能系统拓扑结构优化的方法。编写了优化设计软件并进行算例验证。     

基于多运行场景与富氧燃烧捕集技术的低碳能源系统容量优化配置

针对光热(concentrating solar power, CSP)电站利用率低、风电场弃风率高以及传统燃气机组碳排放水平较高且受“以热定电”的运行限制等问题，引入富氧燃烧捕集技术对传统机组进行改造，配置含热回收的CSP电站实现热电解耦，耦合高温固体氧化物电解池等能量转化设备，构建了电-热-氢低碳能源系统及其容量优化配置方法。首先，考虑到风电出力和光照强度的不确定性以及与电负荷之间的时序相关性，建立了基于两阶段时空聚类的多运行场景提取模型。其次，在基于概率的多运行场景基础上，通过条件风险价值(conditional value at risk, CVaR)理论度量因不确定性带来的风险，以总成本最小为目标，构建低碳能源系统容量优化配置模型。最后，通过算例进行仿真验证，结果表明该系统满足负荷需求情况下，可降低年碳排放量和弃风率，提高CSP电站利用率，并为不同风险偏好的决策者面对系统容量优化配置问题时提供了定量依据。     

基于改进NSGA-II算法的水-光-蓄发电系统多目标规划方法

水-光-蓄联合发电系统是指利用水电和光伏发电互补性,用水电弥补光伏发电间歇性,并配备一定容量的抽水蓄能电站,利用储能手段平抑光伏出力波动性,同时提高光伏电能消纳能力的联合发电系统。水-光-蓄联合发电系统是一种有效的新能源开发利用新形势,而对联合系统的分布式光伏电站的选址定容以及抽水蓄能电站的容量配置问题是一个高维、非线性的规划问题。首先,构建了水-光-蓄联合发电系统的数学模型;其次,针对规划问题的多目标性,利用了改进的NSGA-Ⅱ算法得到帕累托最优解集;最后,通过TOPSIS法完成了规划方案决策,并结合算例验证了方法的合理性。     

计及多时间尺度的梯级水-风-光互补基地储能容量优化配置

含高比例风光发电的清洁能源基地是碳中和的有效途径,但风光发电出力的随机性和波动性严重影响电网的安全稳定运行。为此,提出了一种计及水-风-光互补和电池分组运行的多时间尺度嵌套清洁能源基地储能容量优化配置方法。在含梯级水-风-光的清洁能源基地中加入电池组,并研究其三分组充放电控制运行策略。构建计及水-风-光互补的多时间尺度嵌套双层储能容量优化配置模型,其中内层利用水-风-光互补性,平抑大时间尺度的风光出力大波动,外层计及衰减度对储能进行优化,以平抑小时间尺度的风光出力小波动。通过算例分析表明所提模型能充分利用灵活调控的水电与快速响应电池的互补优势有效平抑清洁能源基地功率波动,并对比验证了所提三电池组分组控制策略在节约成本以及减缓损耗方面的有效性。     

小型工业园区储能容量优化配置研究

成熟的储能技术为小型工业园区的低碳运行提供了技术支撑,在此背景下提出了一种小型工业园区储能容量优化配置模型.研究了储电装置、储热装置、储冷装置的运行约束以及小型工业园区的负荷特点,构建了双层规划模型.内层是小型工业园区的源-荷-储协同运行层,     

考虑输出波动的风电-抽蓄联合日前优化运行

基于风电场及抽水蓄能电站的运行特性,建立了考虑输出波动的风电-抽水蓄能联合优化运行的模型。以风电-抽水蓄能联合体输出功率最平滑为目标,引入上水库库容日循环约束和抽水蓄能机组最大启停次数约束。基于风电场4种典型风电参数设计了算例系统,采用改进的粒子群算法进行优化求解,仿真结果表明:风电场与抽水蓄能电站联合运行不但能够降低风电波动性对电网运行的影响,提高电网消纳风电的能力,而且还能够对联合输出功率起到平滑作用。     

混合储能多目标容量优化配置

针对蓄电池和超级电容混合储能系统的容量配置,提出了混合储能系统多目标容量优化配置模型,该模型以经济成本、供电可靠性、能量过剩和供需平衡为目标,以蓄电池的SOC、超级电容的端电压和最大功率为约束,同时考虑能量控制策略的影响,应用改进粒子群优化算法同时对蓄电池和超级电容的容量和功率进行设计,并通过仿真验证了所提多目标容量配置算法的快速收敛性和可靠性。     

多微电网互联系统的储能容量配置

随着微电网的发展,微电网之间互联的研究逐渐兴起。为了满足多微电网系统的电能质量和运行稳定性等要求,储能系统发挥着重要作用。同时,为了实现微电网互联运行的经济性最优,需要对多微电网的储能系统进行协调容量配置。建立了层级式微电网互联模型,以传输功率损耗最低作为互联微电网之间以及微电网与大电网之间的功率交换原则,基于多微电网互联系统功率交换和分时售/购电价,建立以多微电网系统经济性最优为目标的目标函数,采用改进的粒子群算法对该模型进行优化求解,最终获得储能系统的容量配置参数。实验结果表明,在满足系统稳定性的前提下,文中提出储能系统容量配置方法使得多微电网系统的经济性更优。     

基于改进粒子群算法的风光蓄互补发电系统容量优化

合理配置风光蓄互补发电系统的容量,能够利用风能和太阳能的互补性减少能量的浪费,降低系统成本,提高可靠性,针对风光蓄互补发电系统提出了一种基于改进粒子群算法的容量优化方法。按照全生命周期搭建了系统成本的计算模型;以系统成本最少为目标,负荷缺电率和能量浪费率等指标为约束条件,采用非线性动态改进惯性权重策略对粒子群算法进行改进;在此基础上对系统容量进行优化配置;最后在MATLAB中对算例进行仿真,结果表明:算法改进后的容量配置方案不仅降低了系统成本而且减少了能量浪费率。     

基于非合作博弈的风-光-氢微电网容量优化配置

多分布式电源参与的混合微电网容量优化配置是微电网设计的一个重要环节,文中针对风电场、光伏电站和制氢-储氢-发电一体化微电网系统的容量配置问题进行研究。首先,系统设立了风电、光伏和制氢-储氢-发电系统3个投资方,并以各投资方收益最大化为优化目标,建立基于非合作博弈的风-光-氢微电网容量优化配置模型;然后,考虑各博弈参与者的投资成本、运维成本、购售电成本、弃风弃光惩罚费用和负荷中断惩罚费用等经济因素,利用粒子群算法对各博弈参与者的容量配置进行单独优化,确定各博弈参与者收益最大化的Nash均衡点;最后,采用新疆某地区典型月的风速和光照强度数据对微电网容量配置进行算例分析。结果表明该模型能够在月综合成本相对较低的前提下保证供电的可靠性,实现了微电网系统容量的合理配置。     

考虑典型日经济运行的综合能源系统容量配置

电、热、冷、气等能源供应网络耦合的综合能源系统通过多种能源优势互补,能够促进可再生能源就地消纳,实现资源的优化利用,提高综合能源利用率。针对区域内由电、热、冷、气多种能源耦合形成的综合能源系统,文章基于不同季节典型日光伏出力和负荷特性曲线,考虑典型日系统经济运行,建立计及投资成本与收益的经济-环境效益最大化的区域综合能源系统容量配置优化模型,并基于改进的自适应粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行优化求解。最后,以深圳市某园区为实例,验证本模型和方法的有效性,实现综合能源系统的科学容量配置,为综合能源系统的规划设计提供理论依据和技术支撑。     

强化Q学习——模糊多目标AGC调节容量动态优化分配策略的研究

针对AGC调节容量多目标优化分配存在着无法完全描述机组特性的问题,通过研究提出采用基于强化Q学习的优化分配方法.将AGC系统视为“不确定的随机系统”,结合ACE的调节死区以及CPS评价标准,建立了AGC调节容量优化分配问题的马尔可夫决策过程模型,并引入Q学习方法对MDP的最优值函数进行学习,仿真结果表明,该强化Q学习-模糊多目标AGC调节容量动态优化分配策略能够适应电网环境变化的要求.     

基于能量协调控制的混合储能系统容量配置方法

为了平滑离网光伏发电系统中源荷之间功率差的随机波动,提出了一种适用于混合储能系统中不同储能介质之间充放电功率分配的能量协调控制策略。该策略依据不同储能介质的实时荷电状态,结合最大可能充放电时间,令超级电容器优先充放电,当达到其充放电极限时,再控制蓄电池进行充放电。在此基础上根据全寿命周期理论,考虑实时荷电状态、负荷缺电率和系统自主运行能力等约束,建立混合储能系统容量配置优化模型。利用改进粒子群算法对算例进行求解分析,并与单一蓄电池储能进行比较,验证能量协调控制策略的有效性和容量配置优化模型的正确性。     

复合储能在主动配电网中的容量配置

根据主动配电网中储能系统作用不同,提出了一种基于复合储能的主动配电网容量配置方法。以兼顾复合储能系统加入后分布式能源的波动率最小及整个主动配电系统负荷缺电率最小为目标函数,实现主动配电网系统的供电可靠性和经济性。首先,对比分析复合储能和单一储能对平抑新能源波动的效果;其次,选取不同滤波时间常数在满足优化目标的前提下配置系统容量,对比两种储能形式容量需求;最后,采用自适应遗传算法进行多目标优化,设置不同的权重系数,在抑制分布式能源波动的情况下合理地减小负荷的缺电率。     

面向储能电站调度的光储发电系统运行优化策略研究

光储联合发电系统的优化调度策略是实现光储联合发电系统经济及安全运行的重要保障,然而传统的经济优化调度模型并未考虑电池储能电站内部电池的有效管理。本文提出了一种经济优化调度策略,依据储能系统各电池组性能参数和运行状态,以储能系统运行一天总成本最低为优化目标,以系统平衡、荷电状态、功率限值和调度循环为约束条件,建立了经济优化调度数学模型,并应用改进粒子群算法进行求解。最后,算例仿真结果验证了改进粒子群算法的优越性和优化调度策略在光储联合发电系统中应用的可行性。     

基于抽水蓄能电站的风光互补发电系统容量优化研究

针对风光互补抽水蓄能电站各部分容量之间的关系,给出了一种基于改进粒子群算法的最佳容量的优化设计方案。通过对抽水蓄能模块的建模分析,建立风光互补抽水蓄能电站容量配置的优化模型,给出相应容量配置要求。研究结果表明,文中互补开发方式可以解决单一发电系统存在的弊端,提高发电效率,具有很好的实际应用价值。     

电池储能系统最优容量与合同价格的双层优化规划方法

电池储能系统因其兼具供蓄能力,已成为电网优化运行的重要调控手段。该文以电池独立运营商在配电网层面投资建设电池储能系统,配电网公司以合同电价形式引导储能充放电策略为应用场景,建立了电池储能系统最优容量与合同价格的双层优化规划模型。针对模型求解过程易陷入局部最优的缺点,对粒子群算法的自适应权重计算公式进行改进并引入Cauchy-Gaussian消减变异因子,对局部最优极值进行扰动调整。以改进IEEE-33节点配电系统为例验证了所提模型的可行性与有效性。     

考虑荷电状态的光伏微电网混合储能容量优化配置

储能系统容量优化配置是提高系统稳定性、降低微电网成本的有效措施之一。本文提出了一种考虑荷电状态的能量管理策略,对光伏微电网混合储能系统进行容量配置。首先,综合分析微电网运行的稳定性和经济效益,以全生命周期费用和买卖电量费用之和最小为目标,建立含超级电容和蓄电池的光伏微电网储能模型。其次,结合光伏可供能量和负荷需求功率,应用改进能量管理策略和粒子群算法,建立光伏微电网混合储能系统（HESS）容量配置双层优化模型。最后,以某地实际数据为例对优化问题进行求解,将优化结果与传统储能配置方法进行对比,验证了所提方法的有效性,为光伏微电网混合储能系统容量优化配比提供参考。