分布式发电供能系统能量优化及节能减排效益分析

基于分散电源的分布式发电供能系统的接入是未来智能电网建设的重要组成部分,而实现节能减排是智能电网运行的关键目标之一,因此,研究分析分布式发电供能系统的节能减排效益对于智能电网的规划和运行意义重大.文中归纳了分散电源的节能减排作用路径,建立了考虑经济性、环保性和可靠性的多目标能量优化模型.该模型以最小化年总规划成本、最大化可再生能源发电量、最小化年停电量和最小化年容量短缺量等4个优化子目标作为分布式发电供能系统能量优化目标函数,针对系统的排污量、停电量和容量短缺量引入总量处罚以统一所有子目标的量纲,应用线性加权求和法转换为单目标优化问题,采用二元对比定权法确定权系数,并提升环保指标的重要性等级,以反映分布式发电供能系统节能减排的重要程度.应用HOMER软件对某供能系统进行仿真优化,并对排污处罚标准、天然气价格、年平均风速和余热利用效率等参数进行了灵敏度分析.     

考虑配电网静态电压稳定性的用户自备分散电源准入功率计算

分散电源(distributed generator,DG)并网将会对配电系统产生诸多影响。定量分析了异步型DG并网对配电网静态电压稳定性的影响,提出了考虑静态电压稳定裕度变化量(change of steady-state voltage stabilitymargin,CSVSM)约束的用户自备分散电源准入功率计算模型。分析了异步型DG不同无功补偿容量对其准入功率的影响。杭州局某配电网的实例仿真计算结果验证了所提模型的有效性及合理性。该模型对分布式发电发展初期用户自备异步型DG的规划、运行和调度等都具有重要的指导意义。     

基于故障方向信息的中压光伏微电网保护策略

提出了一种基于故障方向信息的新型中压光伏微电网保护策略.该策略利用能量函数法判断断路器的故障方向,然后根据故障方向信息对光伏微电网外部、公共母线和馈线故障进行定位,并构建馈线故障方向矩阵、断路器-支路矩阵和支路-断路器矩阵,以矩阵运算实现馈线支路故障的快速定位与出口跳闸.仿真结果表明,所提出的光伏微电网保护策略能够实现故障的快速定位与隔离,有效地保障中压光伏微电网的安全稳定运行.     

基于误差分类的分布式光伏超短期功率预测

针对分布式光伏系统,使用相关系数确定功率预测模型的样本输入,在没有天气预报,仅依靠天气数据和功率输出的历史记录信息的情况下,采用支持向量机建立了超短期功率预测模型.通过离线的权重系数寻优和基于误差分类的分类器设计,筛选出支持向量机的训练样本,使得建立的模型能够充分反映光伏输出功率的变化规律.实验结果表明,该模型能够获得较高的预测精度,预测样本的分类能够在实际值未知的情况下根据分类结果判断预测值的可信度.     

基于DIgSILENT平台的储能建模

电力储能设备在新能源发电领域正受越来越大的关注,在商业软件中建立其动态模型十分重要。针对蓄电池和超级电容在直流侧耦合这种通用混合储能结构,推导了蓄电池和超级电容的数学模型,并在商业软件DIgSILENT中实现其动态模型的自定义。所建立的混合储能模型通用性较强,不仅能适应混合储能的模拟,也能模拟单独的蓄电池或者超级电容。结合典型算例对建立的模型进行仿真,验证了模型的通用性和控制策略的有效性。     

南方电网风电功率预测系统应用扩展研究

相比北方大型风电大多建于较为平坦内陆区域,南方电网区域内很多风电场则建设在相对复杂的地形环境,其中较有代表性的是高山、丘陵和海岸风电场,给风电功率预测系统的运行提出较大挑战。风电功率预测系统应用扩展性研究目的是使预测系统能在复杂而多变的实际现场应用场景下保持一定精度水平,满足系统用户需求。研究了南方电网区域内典型风资源特性和风电出力特性,根据这些特性,围绕当前预测系统功能流程中的三个主要技术环节——多输入数据源、功率预测建模和预测结果展现,提出应用扩展性研究框架。该项工作可以用于在数值天气预报精度有限的条件下改善预测精度,并且指导预测系统各技术环节中子技术选项的灵活组合方案,提高预测系统在工程现场的应用价值。基于南方电网区域内某风电场历史数据,论证了所提方法的有效性。     

光伏微电网的多主体合作运营模式及效益分配

摘要： 新电改方案允许拥有分布式电源的用户或微电网系统参与电力交易,有利于微电网经济效益的提高。该研究针对由多方经济主体构成的微电网,包括光伏运营商、储能运营商和用户等,分析了电力市场环境下光伏微电网内各主体的市场交易模式,分析形成联盟的动力,提出各经济主体之间合作博弈的模型。光伏微电网以最大化联盟收益为目标采用分时调度模型,对各主体的运行状态进行实时决策,并采用Shapley值法根据各个主体的贡献度对收益进行了分配。可见,合作模式下光伏运营商、储能运营商和用户均提高了经济效益,各方的效益相互间达到平衡,计算复杂度低,有利于促进光伏微电网规模化发展。     

低压微电网孤岛模式下改进下垂控制策略

在孤岛运行的低压微电网中,传统下垂控制会导致频率和电压偏离额定值、无功功率分配精度较低等问题,为此提出了无稳态误差的有功—频率下垂控制和综合改进的无功—电压控制策略,分析了在有功—频率下垂控制中引入隔直环节实现消除频率稳态误差的原理,综合分析了下垂系数、虚拟电抗、输出电流补偿等无功—电压下垂改进措施对无功分配精度、系统稳定性和电压跌落的影响,实现了稳态时微电网频率无偏差,提高了分布式电源之间无功功率分配精度,确保了电压波动在允许范围内。仿真算例验证了所提出的控制策略的有效性,为低压微电网孤岛模式下的下垂控制提供了参考。     

储能装置延缓配电网升级的探讨

研究储能装置在系统稳态时作为负荷平衡应用——延缓配电网升级——的可能性,量化储能技术收益,给出储能单元的功率和能量计算方法,并结合实际算例讨论储能装置安装地点的选择及其对线路损耗的影响.分析储能装置应用于配电网升级延缓时需要注意的几个重要问题,对于储能技术在电力系统中的应用具有重要的指导意义.     

压缩空气储能示范进展及商业应用场景综述

    [目的]   近年来,储能技术及储能产业发展受到的关注度持续升温。    [方法]   在此背景下,对压缩空气储能技术及其商业应用场景进行了分析与综述。通过梳理国内致力于压缩空气储能技术示范的研究团队及其技术特点,较为全面地反映了国内压缩空气储能技术的发展方向;在此基础上,介绍了已投运数十年的德国汉特福及美国阿拉巴马州两座商业化压缩空气储能电站的配置参数及运行经验,综述了近年来国内外针对多种新型压缩空气储能技术的示范进展状况。结合压缩空气储能技术梳理、商业化储能电站回顾及新型压缩空气储能技术示范进展综述三方面的工作,可为国内压缩空气储能技术发展及国家多部委大力推动的储能行业发展提供借鉴。最后,从电源侧储能、电网侧储能及用户侧储能三类应用场景分析了压缩空气储能技术的适应性及应用潜力。    [结果]   德国及美国两座商业化压缩空气储能电站数十年的可靠运行经验,检验了压缩空气储能电站长期运行的可靠性。与此同时,国内自500 kW至10 MW等多容量规模压缩空气储能示范工程的先后投建,表明此项储能技术在国内已实现由理论研究阶段向示范验证阶段的突破。    [结论]   在当下政策环境,用户侧峰谷电价政策是较为典型的储能应用场景边界条件,在压缩空气储能技术推广中可以重点考虑。