计及储能系统的微电网优化调度模型

为了缓解含风电、光伏等新能源微网并网对系统安全运行的影响,提出了在分时电价下,考虑储能系统的微网优化调度策略。以微网总成本最低为目标,分别考虑了投资成本、污染惩罚成本及主网购电成本,建立了微网主网联合运行优化模型,并以典型日负荷出力情况为例分析了不同情景下的优化结果。算例结果表明,所提策略和模型能有效实现微网优化调度,有效降低了含电动汽车和蓄电池等储能设备的微网年运行成本,同时能够保障微网和主网的联合安全运行。     

基于深度强化学习的微电网储能调度策略研究

针对含光伏发电的微电网系统储能调度问题,文章提出了一种基于深度强化学习的微电网储能系统调度策略。为了分析不同场景组合模型对微电网储能调度策略的影响,以住宅用户微电网系统为例,构建了微电网调度问题环境模型。选取两种电价方式和3种场景进行理论分析,利用深度卷积神经网络(DCNN)提取微电网调度时间序列信息特征,以Q值强化学习机制实现微电网储能调度策略。研究结果表明,对于不同电价方式的场景,强化学习算法都能充分发挥模型的自主性,主动学习环境信息,获得最优调度策略。其中,实时电价方式下"光伏预测量+时间序列信息"的场景组合使微电网获得最大运行收益。与无干扰场景相比,在加入20%光伏发电量的随机干扰场景下,文章所建立的基于强化学习的场景组合模型使微电网获得的运行收益的偏差仅为2.5%。     

考虑随机性的微电网日前调度与储能优化模型

针对微电网中可再生能源发电的随机性,以运行成本最小为优化目标,建立了微电网日前调度和储能优化的调度模型。首先,分别对传统发电机组和储能系统建立了确定性模型,并对可再生能源发电机组建立随机模型。然后,考虑到可再生能源发电机组的线性成本函数和传统发电机组的二次成本函数,并结合功率平衡和功率交换限制等约束条件建立了优化模型。通过不同成本函数的可再生能源发电机组和传统发电机进行了仿真。结果表明,该模型可以获得最优调度结果,同时实现储能电池的最优储能。     

建筑集成微电网储能配置与控制方法研究进展

与建筑集成的微电网,能最大程度消纳分布式发电源能量,同时解决分布式发电源直接接入配电网所带来的功率波动性及电能质量问题。本文基于分布式电源类型、储能类型和用户经济,阐述建筑微电网在储能配置与控制方法的研究进展。展望建筑集成微电网的未来重点研究方向。     

基于微电网储能控制系统的电能质量综合治理研究北大核心CSCD

针对微电网内分布式电源具有间歇性和波动性特征且其内部的不平衡、非线性负载易引起谐波污染等电能质量问题,文章提出了利用微电网电池储能系统平抑功率波动,同时实现无功谐波及不平衡电流的全频段范围补偿的多目标控制策略。采用计及有功电流计算功能的i_(p)-i_(q)电流检测与合成算法进行补偿功能指令电流的计算,在此基础上,设计了重复+PI复合控制器对检测出的指令电流进行跟踪控制,基于储能充放电原理,采用两段式双闭环充放电控制方法,引入功率前馈并结合中间直流侧电压,实现两级变换器之间的协同控制。最后,对储能电池充放电状态下以及电流内环控制器的动态响应能力进行仿真分析,验证所提全补偿控制策略的有效性。     

光伏直流微电网超级电容储能控制策略研究

光伏直流微电网有离网和并网两种工作模式。离网模式下,由于负荷及分布式电源功率变化,导致母线电压波动;并网模式下,微电网输入功率变动以及非线性负载产生的低次谐波会使并网电流脉动,影响电能质量。文章提出了基于超级电容的储能控制方案,利用超级电容的快速充放电特性,离网运行时在传统双闭环控制方案中加入电压的功率微分控制,稳定直流母线电压的波动;并网模式时提出一种并网电流脉动补偿控制方案,降低并网电流的脉动,提高电能质量。最后,仿真建模验证了所提控制方案能有效解决直流母线电压波动及并网电流脉动的问题。     

基于复合储能系统平抑风电场波动功率研究

由于风能的不稳定性,风电场输出功率带有波动性和间歇性,某种程度上导致风力发电并网难以及“弃风限电”等问题。依据风电输出功率波动特性,提出由先进压缩空气储能和钒液流电池组成的复合储能系统,用于平抑风电场输出功率波动。并通过模拟仿真验证了钒液流电池对风电场侧快速波动功率的补偿和平抑具有良好效果。结果表明,先进压缩空气储能系统具备大功率大容量特性的同时,适合应用在风电场并网侧调节风电场输出功率     

基于改进PSO的独立风光系统混合储能容量优化研究

为了提高独立风光系统的供电可靠性,应为其配置储能系统。但目前储能装置的成本高,故应合理地配置储能系统容量。以计及储能寿命的整个储能系统工程使用年限内的总成本作为目标函数,以不同类型储能各自补偿频段的分界频率作为优化变量,以负荷缺电率(LPSP)、能量浪费率(SPSP)及储能的荷电状态等为约束条件,并采用改进粒子群算法求解该模型。最后,通过分析算例结果,验证了该优化模型与算法的正确性和有效性。     

考虑储能系统健康状态的多微电网阶梯调度策略

为有效提高微电网(MG)并网运行的可靠性,降低系统运行中储能系统(ESS)的寿命损耗,提出一种考虑ESS健康状态的多微电网不同时间尺度分层控制方法。首先,综合考虑单体电池不同荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)对寿命损耗的影响,采用SOC均衡控制方法对ESS中各个单体电池进行均衡控制;其次,考虑多微电网(MMG)中各个单元的供需特性,以MMG经济运行特性及负荷供给满意度为目标,建立基于机会约束规划的日前调度模型;然后,考虑ESS健康状态和日前调度误差,提出一种基于模型预测控制的分钟级日内调整方法;最后,对本文所提策略和模型进行仿真验证。结果表明,采用所提出的调度策略可提高系统运行经济性,有效平抑母线功率波动,还可大幅提高ESS运行寿命。     

应用于微电网的储能及其控制技术

从微电网的运行机理和基本功能出发,分析了储能系统对微电网启动、稳定控制、电能质量治理和容量可信度等方面的作用;介绍了几种适宜于微电网的新型储能技术;分析了储能系统应用于微电网的主电路拓扑结构及其控制策略;并提出面向微电网应用的储能系统研究课题。     

微电网环境下飞轮储能系统信息建模与分布式运行机制

主要研究了在微电网具有分布式发电及设备运行机制环境中,飞轮储能系统的信息建模方法与分布式运行机制。应用IEC61850机制,建立微电网环境中的飞轮储能系统的信息模型,以将具有机电一体化设备特征的飞轮储能系统顺利转化为电力系统领域内的生产设备,并有效地与周围其他电力设备进行通讯与信息交换。重点说明了信息模型内部逻辑节点的建模方法。在基于IEC61850机制的飞轮储能系统信息模型基础上,进一步综合应用IEC61499分布式控制机制规划与描述FESS的充放电运行过程,研究了逻辑节点向标准功能块的转化方法。通过IEC61850和IEC61499对微电网中的飞轮储能系统综合应用,说明了2种机制结合应用的有效性,同时也为有效控制电力系统中飞轮储能系统的充放电过程提供技术途径。     

基于微电网协调发展的分布式综合能源研究

基于微电网协调发展的分布式综合能源,具有利用效率高、总体排放低、社会效益好等优点,为能源生产和消费就近进行创造了条件。根据能源利用的基本情况,考虑经济发展与社会效益,分析了天然气、煤基等分布式综合能源的特征,并提出发展过程中应重点考虑的因素,为能源生产与消费革命做了有益探讨。随着科学技术与社会治理进一步发展,分布式综合能源将向网络化、信息化、智慧化方向推进,将大力促进全社会能源消费模式的变革。     

与需求响应联合优化的联网型微电网储能容量随机规划

针对含分布式电源、需求响应资源的联网型微电网,提出一种与微电网内多类型需求响应资源联合优化运行的储能系统容量配置优化规划模型。模型以微电网用能成本与储能设备年投资成本之和最小为目标函数,考虑需求响应资源可柔性调节区间、储能设备的荷电状态、微电网与主网间变电容量等约束条件,并计及分布式电源出力的不确定性影响,建立储能容量随机优化规划模型,利用混合整数线性规划算法求解。对某实例微电网仿真分析优化配置储能容量对提高微电网运行和规划的经济性的影响,结果表明模型可实现微电网储能系统最佳容量配置决策,同时优化需求响应资源和储能系统的运行策略。     

微型电网的并网方式初探

阐述了微型电网的特点和发展现状,提出微型电网并网的几种基本结构,初步比较各自优点得出VSC符合微电网并网要求,着重分析了背靠背VSC简化数学模型,对背靠背VSC采用双闭环控制方法,分析得出具体的功率解耦控制方法。     

基于随机模拟的微网优化控制方法研究

针对风电机组、光伏单元及电力负荷的动态随机特性,将随机特性分为规律变化部分和随机扰动部分,构建了储能系统的充放电模型、微网系统的随机模拟优化控制模型（包括并网运行模型和孤岛运行模型）,通过案例分析获得了随机的风光出力曲线和负荷曲线,并进行了并网和孤岛运行两种优化控制的模拟控制仿真,优化效果很好,验证了控制策略的可行性。     

电网安全和调度公平性的新能源发电计划研究

[目的]随着风电场、光伏电站不断并网,地区电网网架结构发展跟不上新能源机组容量的增长速度,多能源混合的特点以及断面分层的特征给日前发电计划制定带来困难,为此提出一种考虑断面安全约束和调度公平性的多层次多能源日前发电计划方法.[方法]一是深度优先搜索越限断面,二是提出基于信息熵的出力受限分配策略,利用经济学领域中信息熵的...     

含储能及分布式电源的区域电网平衡

针对现有区域电网平衡性能差,负载电源换相时间长的问题,设计出含储能及分布式电源的区域电网平衡系统。根据产生电网不平衡的因素,使用储能及分布式电源对平衡电网进行供电,采用脉宽调制调节器（PWM）、运算放大器对电流、电压信号进行调节,通过融入独立成分分析算法（ICA）的经验模态分析算法（EMD）实现电网信息中的故障识别,根据混合基傅氏变换算法得到的结果判断系统电网是否需要进行换相处理,最后通过平衡调节系统使电网能够稳定平衡运行。通过MATLAB仿真对比传统区域电网和本研究设计的电网平衡系统,发现本研究设计的平衡系统消耗的有功功率更小,达到平衡所需要的时间更短。     

分布式储能参与电网降损场景的方法研究

为促进储能的推广应用,充分挖掘其在电网中的潜在应用场景,对基于电网应用的储能降网损方法展开研究。基于电网网损的产生机理,结合储能系统的有功、无功四象限运行特性,提出利用储能降低电网网损的方法,提炼效果评价指标,并基于此,利用灵敏度分析方法,就储能充放有功和无功功率对电网的影响进行仿真分析,分析并探讨储能的作用布点原则;最后,以某IEEE 9节点电网为例,通过仿真分析验证该方法的有效性和可行性。     

Application of the Loss-Optimising-Management-Algorithm to a Micro Grid Energy Management System

Since the amount of decentralised power generation is increasing, it is important to develop an energy management system for low-voltage grids. This paper presents a method to operate such a management system. The system is designed for managing a group of smart houses which can consume or supply electrical energy. The aims are to reduce the transmission losses and to stay within the permitted limits of both the voltage drop and the utilisation of lines and transformers. The reduction of the losses is implemented in the LOMA （loss-optimising-management-algorithm）. This algorithm tries to find the power flow situation where minimal losses occur. The results of LOMA, the current power situation （in the low- and medium-voltage system） and the maximum power situation （based on grid parameters） are summarised in an individual incentive signal for every smart home, The simulations show the feasibility of such an energy management and a significant loss reduction.