一种需求响应参与下风电储能系统调度方法的研究

针对风电并网对电力系统稳定性的不利影响,论文将储能系统和需求响应引入含风电的电网优化调度中.首先以系统最低发电成本为调度目标,以日前预测和实时风能预测作为随机变量,将需求响应和储能系统分别引入需求侧和发电侧,同时通过两阶段调度,构建风电储能系统的两阶段调度优化模型.其次利用粒子群优化算法对模型进行求解.应用场景分析的结构表明,所提调度方法采用粒子群优化算法可以较好求得模型的全局最优解;通过储能系统和需求响应的引入可以提高主动配电网的风电利用效率,降低发电成本.     

储能式充电桩参与电网需求侧响应联合运行优化

储能式充电桩参与电网的联合运行,不但能够减小电网扩容成本,还可以获得参与电网需求侧响应辅助管理服务收益,从而降低充电桩运营成本。为探究需求侧响应中实时定价激励对储能式充电桩经济效益的影响,本文进行储能式充电桩参与电网需求侧响应的联合运行优化能量调度研究。本文考虑电网需求响应实时电价,建立以储能式充电桩参与需求侧响应的经济效益函数模型;以实现经济效函数最大化为目标,建立以储能式充电桩电量和容量约束的充电桩的电网联合运行优化模型;为应用对偶分解方法,将优化模型转化为典型凸优化问题,从而求得储能式充电桩最优化能量调度。基于储能式充电桩实际运行电量、容量和经济性参数进行仿真,仿真结果表明所提出的方法能够实现较快收敛,并且能够获得收益。     

计及碳捕集电厂灵活运行与需求响应的多时间尺度调度

充分挖掘电力系统潜在的灵活性资源可有效提高系统中可再生能源的消纳。碳捕集电厂可降低电力系统中碳排放的同时提供潜在的灵活调节能力。基于此，本文建立需求响应与碳捕集电厂的灵活调节模型，并引入到电力系统的调度运行，提出计及碳捕集电厂灵活运行与需求响应的多时间尺度调度方法，以最小化系统的运行总成本。日前调度阶段，采用需求响应、碳捕集电厂灵活调节来时移负荷需求，以实现系统低碳经济运行的目标；日内调度阶段，采用预测控制模型来矫正日前调度计划，以保证实时功率平衡。研究结果显示需求响应和碳捕集电厂灵活运行可提高系统的可再生能源消纳量，同时分别降低18.7%和1.4%的总成本；此外，协同碳捕集电厂、需求响应可将系统的总成本降低20.1%。数据证明需求响应、碳捕集电厂在提高电力系统可再生能源消纳量和降低总成本方面具有显著的效果。     

微电网中混合储能系统的规划运行一体化配置方法

目前针对微电网中储能容量配置的经济优化算法中,大多都是直接以储能系统的全寿命周期成本作为目标函数.然而微电网作为一个整体,不同的能量调度方案会导致不同的储能配置需求,因此微电网的运行目标也会间接影响到储能系统的全寿命周期成本.本文提出的规划运行一体化配置方法,是从微电网的整体经济效益出发,将储能系统全寿命周期成本的直接和间接影响因素都考虑在内,建立了计及微电网经济运行的储能全寿命周期成本复合模型.通过算例验证以及与已有方法优化结果的对比分析,说明了所提方法在提升微电网整体经济效益上的有效性,可以为评估微电网中混合储能系统的配置效果提供更全面的参考依据.     

基于多智能体的太阳能无人机能源控制

为满足太阳能无人机对长航时飞行和高载重能力的需求,研究能源系统的储能均衡控制问题.通过将太阳能无人机中每个由光伏-储能-输出单元组成的发电节点作为一个智能体,设计基于多智能体的分布式控制器并给出满足系统约束的控制算法,实现储能单元荷电状态的一致性.分别针对连续系统模型和离散系统模型给出分布式控制协议,并通过理论分析说明连续和离散的控制协议均可实现控制目标.通过搭建半实物平台进行实测验证,采用光伏模拟器和电子负载模拟能源系统运行的外部环境,以18650锂离子电池作为储能单元,实验结果表明,分布式协同控制协议能够有效地解决光伏功率不均及电池参数差异导致的不均衡问题,使系统的充放电深度得以有效提升.     

基于多能互补的储能系统需求响应策略研究

随着双碳目标在电力系统中的不断落实与应用,储能和分布式电源得到了广泛应用,传统受电端正由被动供电向主动需求响应的趋势进行转变。然而,电价政策与分布式电源的随机性等因素会对微电网经济与稳定供电产生较大影响。因此,提出基于多能互补的储能系统需求响应策略研究。首先对电网中多能互补方式与需求响应策略进行建模与优化,其次构建了考虑分时电价政策的微电网储能需求响应管理系统,以最优配置各类用电方式并实现用电成本最优。通过Simulink仿真场景进行案例分析,结果表明所得优化策略可有效降低用电成本。     

基于模型预测控制的含多微电网的能源互联网分布式协同优化

研究了预测不确定性条件下含多个微电网的能源互联网分布式协同调度策略.各微电网都拥有多种智能负荷,如功率可调负荷、可调度负荷和关键负荷;部分微电网含有分布式电源,如微型燃气轮机、风电机组、光伏发电系统等;且部分微电网还拥有储能设备,如电池储能系统.每个微电网都可当做一个独立的实体,拥有自己的运行目标,这些运行目标可表示成混合整数规划模型.提出了基于并行分布式优化的博弈模型以较小的信息通信量协调各微电网带有竞争性的运行目标.在此基础上,引入模型预测控制（MPC）机制以降低能源互联网中风、光等可再生能源输出、负荷需求及电价波动的不确定性产生的不利影响.算例证明了本文所提方法的可行性和有效性.     

计及激励型需求响应的微电网可靠性分析

鉴于激励型需求响应能够引导用户调整用电行为、主动参与负荷削减,而微电网中的分布式电源及储能能为实施激励型需求响应提供响应时间,文中对计及激励型需求响应的微电网可靠性进行了重点研究。首先分析了激励型需求响应的机理及其对供电可靠性的影响,接着对用户进行分级、建立了需求响应的调度模型,然后以用户收益最大为目标建立用户侧的响应模型,并提出了计及激励型需求响应的微电网负荷削减策略,最后基于蒙特卡洛模拟方法对改进的RBTS Bus6测试系统进行可靠性评估和经济性分析。算例结果验证了所建模型的有效性,证明了激励型需求响应能有效提高微电网的可靠性和经济性。采用随机优化理论,研究具有提前通知选择时供电公司对于可中断负荷的最优决策模型,并给出模型的解析解。     

基于分布式发电的多类型储能系统的设计与应用

针对基于分布式发电的多类型储能系统,构建一套涵盖远程监控、能量管理及协调控制功能的多类型储能应用系统,通过系统拓扑设计及软硬件方案设计,满足多类型储能系统在分布式发电应用中安全、可靠、高效、经济运行的需要,优化系统内各种设备的运行与应用。     

考虑电网调峰需求的工业园区主动配电系统调度学习优化

本文针对含光伏(Photovoltaic, PV)、全钒液流电池(Vanadium redox battery, VRB)储能装置与多类型柔性负荷的工业园区主动配电系统, 研究在考虑源荷随机性情况下该系统的动态经济调度问题. 首先, 将PV出力、多类型负荷需求和电网调峰需求的随机动态变化近似描述为连续马尔科夫过程, 并根据系统内VRB的充放电特性对储能系统进行建模; 然后, 以各决策时刻下PV出力、负荷需求、调峰需求以及储能荷电状态(State of charge, SOC)的离散等级为状态, 以储能充放电及多类型柔性负荷调整方案为行动, 在系统功率平衡等相关约束下, 以应对电网调峰需求和提高系统经济运行水平为目标, 将工业园区主动配电网系统动态经济调度优化问题建立成随机动态规划模型; 最后, 引入强化学习方法进行策略求解. 算例仿真结果表明所得策略可有效提高系统经济运行效益, 并在一定程度上满足电网调峰需求.