电力系统中储能的系统价值评估方法

储能是未来高比例可再生能源系统的关键支撑技术之一,科学的评价方法是衡量其价值的重要依据。首先,提出储能的系统价值评估方法,全面分析其在电力系统中的价值构成,包括直接价值和间接价值。并给出储能多重应用的协同效应矩阵,分析储能系统价值的特征,全面评估和衡量储能的多重应用价值。然后,建立储能同时应用在削峰填谷、平滑可再生能源和提高供电可靠性的多重价值评估模型,以设备使用率、静态投资回收期和盈利能力指数作为储能的系统价值评估指标。最后,以Garver 6节点测试系统作为算例,计算不同容量配置下储能的系统价值,验证系统价值评估方法的正确性和有效性。     

分布式储能电池运行工况及性能检测分析

储能系统运行工况及电池性能是储能技术研究的重点。基于风电场跟踪计划出力模式下储能电池的实际运行曲线,提出一种基于因子分析法和聚类分析法的储能电池工况重构方法。深入研究储能电池的荷电状态（state of charge,SOC）,提出将扩展卡尔曼粒子滤波（extended kalman particle filter,EKPF）算法用于电池性能检测。实验结果表明：采用因子分析法和聚类分析法可有效辨识出特征参数向量并构建储能电池工况,提出的EKPF算法能正确估算储能电池SOC,为储能电池运行工况的构建和储能电池的性能测试提供参考依据。     

适用于集中式可再生能源的储容配置敏感因素分析

目前基于可再生能源历史运行数据的储容配置方法较多,但大多未考虑储容配置过程中的敏感因素,储容配置过程的敏感因素是优化储能容量和提高储能应用效率的关键角度之一。首先提出适用于大规模集中式可再生能源领域,以平滑出力波动和跟踪计划出力为应用模式的储容配置算法,并汇总了影响配置结果的敏感因素,即数据样本、储能类型和储能系统的工作方式。以平滑某典型百MW级风电场的出力波动为例,分析了各敏感因素对储容配置结果的影响,以储能容量需求和等效寿命损耗为评价指标,得出数据采样时间间隔、统计时间尺度和BESS初始剩余能量状态的推荐值。     

储能在山东电网中的应用前景展望

随着山东电网可再生能源比例不断升高,电力系统面临安全稳定运行压力加大、新能源发电消纳困难、高峰供电不足等问题。储能系统具有高效率、快速充放电、响应时间短等诸多优点,是构建能源互联网的关键技术,是提升电网安全运行能力、提高可再生能源消纳、优化能源传输的重要方法。结合山东地区电力系统现状和当前储能支持政策,从调频、调峰、跟踪计划出力、减少弃风弃光率等四个方面分析适合储能发展的应用模式,研究探索储能在山东电网发展的适用性、经济性和容量配置建议。     

可再生能源发电中的电池储能系统综述

储能是提高电网对间歇性可再生能源发电接纳能力的有效技术,电池储能因其独特的性能已成为优先发展方向之一。文中简要介绍了锂离子、钠硫和全钒液流3种新型蓄电池技术的特点、应用现状和有待解决的关键技术。重点分析了可再生能源发电中电池储能系统的构建方案,包括配置方式、电池系统、功率调节系统和系统集成。总结了储能系统在可再生能源发电中的应用现状,指出了电池储能系统构建及运行需要关注的问题。     

储能在高比例可再生能源系统中的应用前景及支持政策分析

研究了储能在高比例可再生能源系统中的应用及支持政策。首先结合大规模可再生能源并网对于储能的技术需求,分析了储能在未来高比例可再生能源系统中的重点发展方向及应用前景,进一步借鉴国际储能发展政策经验,从近期储能参与辅助服务市场、中远期参与现货和容量市场以及储能与可再生能源协同发展的新型政策探索等多个层面,提出了促进储能发展的支持政策建议,为推动储能在高比例可再生能源系统中的应用提供技术支撑。     

基于模糊控制算法和布谷鸟搜索算法的混合储能系统优化配置

正重点研究将混合储能系统应用于平滑可再生能源系统输出波动场景下的优化配置问题。首先,建立可再生能源输出波动的平滑目标并选取Savitzky-Golay滤波算法以平抑多种新能源的出力。继而,分析功率型储能和能量型储能各自的特点,论证混合储能的互补性。然后,建立混合     

基于时间序列关联聚类的储能电池典型工况曲线提炼

针对储能电池真实运行工况开展评价和检测标准研究已受到业界关注,但尚未形成工况曲线的权威性分析结果。文中基于储能电池典型应用场景中的运行曲线,在未考虑时间序列关联分析工况中特征因子及不同置信度下静态配置值的基础上,提出一种基于时间序列关联分析并结合聚类法的典型工况提炼方法,分析储能电池在工况运行中出力的周期性变化规律、工作模式及其交互顺序与频次,描述电池荷电状态的运行轨迹,提炼出可实时动态控制与评估储能电池出力及能量存储状态的工况特征曲线。以储能跟踪某一风电场风电计划出力的应用工况为例,仿真验证了该方法的有效性和可行性。     

基于Laguerre-NAR双谱估计的储能系统工况识别方法

储能系统因具有平滑可再生能源发电并网功率的作用而应用日益广泛,但储能系统的非线性、非高斯、快速动态变化特性,使得其典型工况的实时监测和准确识别成为保障系统稳定运行的关键和难点所在。针对传统非线性自回归(nonlinear autoregressive,NAR)模型中估计参量较多的问题,提出采用Laguerre扩展分析方法提高双谱估计的准确度,设计新型的基于Laguerre-NAR双谱估计的储能系统典型工况识别方法,在较小数据信息情形下,准确提取信号相位信息,并实现高频率分辨率的快速识别。针对储能系统用于风电并网功率平滑的实测数据进行仿真分析,仿真结果验证了所提出的Laguerre-NAR双谱估计方法的有效性和可行性。     

采用居民温控负荷控制的微网联络线功率波动平滑方法

风、光等可再生能源的输出具有间歇性、随机性等特点,会对电网造成不利影响。目前大多利用高成本的电储能系统抑制可再生能源功率波动,因此提出一种利用居民温控负荷控制技术的微网联络线功率平滑算法。采用简化1阶等值热力学参数(equivalent thermal parameter,ETP)模型来描述热泵热力学动态,在通信系统双向可靠的前提下,该功率平滑算法采用状态队列(state-queueing,SQ)模型控制热泵负荷开关状态。在社区级并网微网中,对1000个家用电热泵设备进行仿真控制,结果表明热泵响应可以有效跟随平滑目标;通过对可再生能源渗透率、外部环境温度、热泵工作温度上下界等因素的灵敏度分析,可以看出不同因素对控制结果的影响。该方法为广义储能系统在微网中的应用提供了新的技术途径。     

基于经验模态分解的平滑可再生能源功率波动的储能容量优化

随着可再生能源并网渗透率的提高,可再生能源并网的功率波动对电网产生诸多不利影响。储能系统(energy storage system,ESS)可有效克服可再生能源发电系统的功率波动性问题。为了平滑可再生能源的功率波动并确定储能容量,应用经验模态分解(EMD)的方法:对可再生能源输出功率样本进行EMD分解,得到一系列固有模态函数(IMF)。基于分解结果,考虑ESS充放电效率、荷电状态(state of charge,SOC)以及可再生能源系统输出功率的波动率约束,确定所需最小的ESS容量。以某地区风电场实际功率数据为例,算例结果表明,采用该方法能有效平抑风电功率波动,所用的储能容量较小,且能保证系统稳定运行。     

利用储能系统实现可再生能源微电网灵活安全运行的研究综述

储能技术是保证微电网稳定运行的关键技术手段,也是推动可再生能源微电网技术广泛应用的重要措施之一。该文从可再生能源微电网技术特点出发,对储能系统在微电网中的作用、分类、设计优化方法和应用情况进行综述。研究表明,通过储能系统的优化配置和需求响应相结合的控制策略可有效提高微电网的经济性、可靠性以及能源的综合利用率。综合评估能量密度、功率密度、响应时间以及额定功率,可获取不同储能技术在微电网中的适用性。储能技术在微电网的灵活调峰应用中具有重要的应用前景。     

智能电网、新能源需大容量储能技术

近日,第二届北京国际储能大会在北京国际会议中心召开,储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电、微电网及电动汽车发展必不可少的支撑技术,因此储能产业正成为新能源领域投资的热点之一。储能是构建智能电网的关键环节。目前,我国正在建设的坚强智能电网以可再生能源的大规模利用和智能化为主要特征,发电形式将是大型集中式发电和分布式发电相结合,电力系统中的储能系统也将分为大规模集中式储能系统和大规模分布式储能系统。因此,没有任何一种储能技术可以全面满足智能电网接纳分     

储能对大比例可再生能源接入电网的调频价值分析

储能可以缓解高比例可再生能源接入电网对电力系统规划、运行等带来的一系列影响。针对高比例可再生能源接入条件下大电网的频率控制问题,分别对储能在改善系统暂态频率稳定性以及改善系统一次和二次调频方面的价值,提出储能需求判据和容量配比分析方法。储能配置的大小与可再生能源接入比例、在线常规电源提供的转动惯量大小、系统暂态频率最低值等因素有关,针对高比例可再生能源引起的系统波动性问题,可以通过配置一定的储能跟踪系统净负荷1 min、10 min波动幅度,改善系统频率控制性能。     

储能参与电网二次调频控制策略仿真分析

:“碳达峰、碳中和”目标下,可再生能源在一次能源中的占比日益增大.应用大规模储能系统参与电网辅助 调频将有效解决可再生能源大规模并网带来的频率波动问题.首先建立了参与调频的储能模型并在此基础上搭建了含 储能系统的电网调频模型,接着提出了一种基于模糊控制的计及ACE和储能电池SOC的控制策略,最后在MAT- LAB中搭建了仿真模型并分别在阶跃扰动和连续随机扰动工况下验证了所提控制策略的可行性.     

计及储能和空调负荷的主动配电网多目标优化调度

为了实现可再生分布式能源的充分消纳以及配网负荷峰谷差的降低,提出了一种考虑储能系统和空调负荷的主动配电网多目标调度优化方法。首先,基于空调负荷等效热参数模型和状态列队控制方法,给出了空调负荷虚拟电厂运行参数的计算方法。在此基础上,构建了一种以可再生能源功率削减量最小、配网运行费用最小和负荷曲线方差最小为目标的主动配电网优化调度模型。最后,采用多目标粒子群算法在改进的IEEE 33节点测试系统上对所提模型进行求解和仿真分析。仿真结果表明,所建模型可以有效地提升可再生能源的消纳能力,优化负荷曲线。     

储能技术及其在电源侧典型应用专刊特约主编寄语

正储能是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术,也是提升传统电力系统安全性、灵活性和经济性的重要手段。近年来,无论在学科建设,还是工程化实证方面,储能技术均取得了长足进步,尤其是发电侧新能源+储能这种典型应用场景,在青海、安徽、湖南等地均进行了有益尝试,成为广大科研工作者关注的热点问题。储能在新能源应用中的主要作用有:提升风电场AVC、AGC控制水平、提高风电跟踪调度曲线能力、提升风电场安全     

储能在高占比可再生能源系统中的应用及关键技术

随着可再生清洁能源发电并网规模不断扩大、装机占比不断提高,电网的安全稳定运行受到挑战,储能系统作为提高电网接纳可再生能源发电能力的有效技术方案,可改善弃风、弃光等问题,提高电网运行稳定性。通过分析高占比可再生能源系统波动性及不确定性加深、系统运行方式多样化等基本特征,对储能在高占比可再生能源系统中的典型应用进行综述,并对储能用于提高可再生能源并网发电比例、改善系统稳定性的关键技术及发展趋势进行分析与探究。     

基于氢储能的可再生能源系统协同规划方法

建立高渗透率可再生能源系统是实现碳中和的必由之路,然而可再生能源出力具有波动性与季节性,为实现可再生能源的长时间尺度规划,以最小年化成本为目标,将制-储-用氢环节纳入可再生能源规划决策,建立了全年时序生产模拟的基于氢储能的可再生能源系统模型,将系统成本问题与运行模拟问题统一到规划层面。为验证基于氢储能的可再生能源系统的优越性,对比基于电池储能的可再生能源系统的年化成本;验证具有不同风光资源地区的适用性,对比具有不同风光资源特性地区规划结果。最后,引入可调度能源价格与电解槽设备输入功率变化量对系统参数的灵敏度分析,并通过算例表明在两地区氢储能系统实现电能的季节性存储,虽然在转化效率上具有劣势,但是在经济性与弃电率上具有明显优势。     

储能技术在电力系统中的应用

电力储能技术是保证电力系统可靠运行的重要措施。介绍各种储能系统的技术原理和应用现状,比较其经济技术优势,并结合电力系统的发展趋势展望储能技术的应用前景。针对目前电力系统应用需求和发展方向,介绍储能系统在整流和逆变技术中的应用,在分布式发电中的作用。最后,通过搭建储能在可再生能源并网系统中应用的基本模型及仿真分析,说明储能在电力系统中的重要作用。