用户侧储能安全技术分析

用户侧储能系统直接面向生产企业、医院和社区等应用场景,一般坐落在人员或设备集中区,因近年来储能电站安全事故时常发生,保障储能系统安全运行的各类技术和管理手段是相关从业者关注的重点。对用户侧储能安全相关技术进行全方位的梳理,旨在为用户侧储能市场化推广提供参考思路。首先从场景需求入手,对用户侧储能的功能、特点进行梳理,分析影响用户侧储能安全的关键因素,包括电池本体、消防安全技术、集成管理技术;其次对各类电池材料电化学特性进行分析;再次对储能消防技术的发展历程和未来研究方向进行归纳总结;最后对影响储能系统运行安全的集成管理技术的现状进行分析。     

考虑阴影遮挡的分段化光伏阵列等效聚合模型

屋顶光伏作为未来楼宇建筑领域可再生能源的潜在接入方式,其小型化、分布式特点对光伏阵列等效建模提出了更高的要求。为进一步提升光伏阵列等效模型的精确度,通过对光伏电池的典型工程模型建模及串联结构下光伏组串的工作原理分析,计算其输出电压及电流在阴影遮挡条件下的分段函数表达式,并最终建立了基于分段化的光伏阵列等效聚合模型。该模型能有效应用在光伏阵列阴影遮挡的光照条件,在保证精确度的同时减少了计算时间,其有效性在Plecs仿真平台上得到了验证。     

背靠背柔性直流输电技术在中心城区电网中的应用研究

背靠背柔性直流输电技术,可以联结两个或多个不同的交流系统,也可以将不同的配网馈供区域以直流为母线进行联结。该技术充分应用既有交流输电线路,挖掘既有交流电网能力,通过直流母线互联进行负荷转移,从而实现负荷在既有交流电网的均衡分布;同时在故障方式下,能够智能灵活实现负荷转移,减少现有交流电网的切负荷量。在同一站址内建设整流站和逆变站,形成两端或多端柔直结构,实现多个分区互联,背靠背柔直技术可节省各端之间直流互联线路的成本,节约总占地面积以及投资。本文通过分析南京中心城区电网在“十四五”期间面临的挑战,提出了应用背靠背柔性直流输电技术解决南京中心城区电网发展问题的方案,论证了该技术在中心城区电网应用的技术优势和推广前景。     

考虑输出功率相关性的光伏电站典型场景生成方法研究

含光伏的传统概率潮流计算常使用Beta、Weibull等分布模型,但这些模型难以精确体现不同场景下输出功率特性的变化。针对此问题,文中提出一种光伏输出功率多场景生成方法。该方法将多个光伏电站输出功率的相关性以及相关性跟随外界条件的变化纳入考量范围,可实现多个光伏电站输出功率的精确建模。首先,对光伏电站历史输出功率数据进行基于密度中心的聚类处理,产生的多个聚类中心作为输出功率场景;其次,对不同场景进行核密度估计,建立Copula函数以描述多个输出功率的概率分布;然后,对生成的多场景概率分布模型进行拉丁超立方采样,利用生成的样本进行概率潮流计算,评估含光伏的配电网运行状态;最后,分析算法的稳定性,讨论采样规模对计算结果的影响。结果表明,文中提出的多场景生成方法有助于提升光伏输出功率的建模精度和概率潮流计算精度。     

考虑广义需求侧资源的江苏“十四五”电源规划

通过梳理江苏省电力能源现状及发展潜力,分析了"十四五"规划期间省内电力需求及电力平衡状况;针对江苏省电源发展不协调、系统运行风险提升的情况,提出考虑广义需求侧资源的电源规划方案,利用广义需求侧资源的可调节特性,配合电网电源侧实现电力系统供应侧和需求侧的双侧协调;通过时序运行模拟仿真,评估不同电源规划方案的经济效益、供电可靠性水平等指标,为江苏电网"十四五"期间的电源规划与发展提供了重要参考依据.     

区域能源互联网差异化发展模式研究

区域能源互联网作为能源互联网的重要物理载体,对提高区域内的清洁能源消纳水平、综合能效水平、能源安全水平具有重要意义.从区域能源互联网的内涵与特征出发,总结了区域能源互联网的边界与体系框架.通过梳理区域能源互联网建设案例,介绍了省级、城市级、终端级等不同类型区域能源互联网建设的典型经验,多维度阐述了区域能源互联网的发展模式,提出区域能源互联网的构建方案,形成宏观层次的多元化解决方案,为复杂形势下区域能源互联网的规划、设计、建设提供参考.     

计及失负荷等级和抢修效率的全能型供电所多目标选址

全能型供电所的科学选址,对于提升抢修效率,减少用户损失具有重要意义.为体现失负荷等级对供电所选址的影响,在分析全能型供电所业务特性的基础上,比较考虑失负荷等级2种情况下对应的抢修距离与成本的变化,建立供电所应急抢修多目标模型.采用Pareto支配的多目标粒子群算法进行模型求解,利用拥挤距离排序以更新非劣解集,并确定最终优化方案.最后,通过算例得出计及失负荷等级情况下加权距离与综合成本均优于未考虑负荷等级情况.仿真结果显示,该文构建的应急抢修多目标选址模型和提出的求解方法对全能型供电所抢修策略具有一定的指导意义.     

实用化水火风光系统时序电力电量平衡方法

新型电力系统背景下,新能源占比逐步提高。新能源的随机性、波动性和反调峰特性使电力系统调节困难,电力电量平衡分析面临新的挑战。本文结合能源转型战略需求,首先提出了新型电力系统电力电量平衡模式,给出了电力电量平衡关键流程;接着对火电、水电、抽水蓄能/储能电源进行精细化建模,建立时序电力电量平衡模型;最后基于实际电网数据的算例分析验证所提方法的准确性和效率。结果表明,该方法能够准确反映水、火和储能机组的出力特性,给出新能源消纳情况,支撑提升措施研究,显著提升科学规划水平。     

计及云边协同的园区综合能源系统双层能量优化

深入挖掘园区综合能源系统内部多能耦合利用以及综合需求响应潜力,对系统内灵活性资源进行储能化建模,并将虚拟储能资源按照参与优化调度的时间尺度进行划分,提出了日前、日内2个阶段的园区综合能源系统优化调度方法,在日前阶段建立了热电协同优化模型,在日内阶段基于日前调度结果建立了电功率快速调整模型。进一步地,为充分发挥综合能源系统中各园区资源的时空互补优势,从多时间尺度、多主体角度提出适用于实时阶段的计及云边协同的综合能源系统双层能量优化方法。基于各园区可再生能源发电和电负荷的最新预测结果,在能量管理云平台建立了满足系统整体运行经济性目标的实时能量优化模型,在边缘控制器利用模型预测控制方法建立了以日内优化结果为参考值的精细化调控模型,并采用交替方向乘子法求解,以实现园区自身利益与综合能源系统总体效益的均衡。仿真结果表明,通过园区间联络线的传输功率协调以及电储能、动态可控负荷的辅助调用,可有效平抑可再生能源出力和电负荷需求的实时波动,提高系统整体运行调控的鲁棒性与有效性。     

双碳目标下低碳综合能源系统规划关键技术及挑战

双碳目标下,能源系统深度脱碳势在必行。低碳综合能源系统是通过集成碳捕集技术、提高非碳能源比例、充分调动源-网-荷-储各能源环节灵活性资源等方法,主动或被动降低碳排放的多能源系统形态。文中对低碳综合能源系统规划关键技术进行了评述和展望。首先,梳理了现阶段能源转型目标和路径优化方法;然后,从碳捕集和可再生能源消纳两方面对低碳综合能源系统关键要素建模方法进行总结;在此基础上,根据不同低碳综合能源系统层级的特点,分别评述了集成碳捕集技术和高比例清洁能源的跨区级低碳综合能源系统规划方法、考虑多类型分布式清洁能源和灵活性资源的区域级低碳综合能源系统规划方法、计及用户用能及建筑特性的用户级低碳综合能源系统规划方法;最后,对不同层级低碳综合能源系统规划面临的挑战进行了展望。