Analysis of voltage stability uncertaintyusing stochastic response surface methodrelated to wind farm correlation

Recent advances in battery energy storage technologies enable increasing number of photovoltaic-battery energy storage systems (PV-BESS) to be deployed and connected with current power grids. The reliable and efficient utilization of BESS imposes an obvious technical challenge which needs to be urgently addressed. In this paper, the optimal operation of PV-BESS based power plant is investigated. The operational scenarios are firstly partitioned using a self-organizing map (SOM) clustering based approach. The revenue optimization model is adopted for the PV-BESS power plants to determine the optimal operational modes under typical conditions for a set of considerations, e.g. power generation revenue, assessing rewards/penalties as well as peak shaving/valley filling revenue. The solution is evaluated through a set of case studies, and the numerical result demonstrates the effectiveness of the suggested solution can optimally operate the BESS with the maximal revenue.     

考虑不确定性及电/热储能的综合能源系统两阶段规划-运行联合优化方法

随着高比例可再生能源接入综合能源系统,在系统规划及运行优化过程中充分考虑不确定性及电/热储能灵活性的问题至关重要。提出了一种考虑可再生能源及多能负载不确定性的综合能源系统两阶段规划-运行联合优化方法。充分挖掘电/热储能的灵活性与上述不确定性的关系,进行互补平衡并改善系统的可靠性与经济性。所提出的两阶段优化问题在第一阶段主要考虑综合能源系统及储能设备的规划问题,包含0-1变量;第二阶段考虑系统运行问题,包含不确定性参数及多种连续变量。通过仿真算例分析了多类型储能配置对综合能源系统规划问题的影响和不确定性参数的场景数量在两阶段随机优化问题中的影响,并对比分析了两阶段随机优化与两阶段鲁棒优化的优缺点。分析结果为综合能源系统灵活配置电/热储能设备、考虑不确定性参数问题提供建模求解的策略及建议。     

不对称短路故障下电池储能影响交流系统短路电流机理及算法

电池储能系统(BESS)在国内外电力系统中已得到快速发展和广泛应用,但对BESS影响短路电流机理认识尚不深入,且现有短路电流计算标准均未涉及交流系统发生不对称短路故障时考虑BESS影响的短路电流计算方法。基于BESS电磁暂态模型,分析不对称短路故障下BESS电压源换流器(VSC)外环控制器控制方式、VSC外环控制器限幅策略、BESS额定容量及故障前输送功率、BESS低电压穿越策略、电池过放保护策略等因素对BESS输出电流的影响机理。在此基础上研究不对称短路故障及不同限幅策略下BESS影响交流系统短路电流的机理,研究结果发现BESS输出无功电流越大,其提供短路电流分量与交流系统提供短路电流分量相位差越小,BESS对短路电流助增影响越大。最后提出适用于不对称短路故障下考虑BESS影响的交流系统短路电流迭代算法,并与工程上常用算法进行横向对比,验证所提算法的有效性与优越性。研究成果能为精确评估交流系统短路电流水平、合理设置BESS控制保护参数提供参考。     

FlexRay总线在电池储能系统中的应用

当前大规模储能电池管理系统内部通信总线普遍采用CAN总线,使用Flex Ray总线作为其内部总线替代传统的CAN总线,能较好地满足大规模电池储能系统(BESS)内部通信的要求。分析CAN总线用于大规模储能电池管理系统存在的不足以及Flex Ray总线的优势。在BESS通信架构的基础上,介绍储能电池管理系统的通信架构,讨论Flex Ray总线在大规模储能电池管理系统中的应用及主要方案。运用Network Designer与CANoe.Flex Ray仿真验证Flex Ray通信系统在大规模储能电池管理系统中应用的可行性,结果表明,与CAN总线相比,Flex Ray总线用于储能电池管理系统中可以取得更好的效果。     

基于电池储能的MMC-HVDC系统的建模与仿真

由于交直流混联电网中的交流系统和直流系统之间存在有功功率耦合,因此基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电(HVDC)系统无法完全隔离故障时交直流侧之间的相互影响。文中提出将基于电池储能系统(BESS)的MMC应用于HVDC系统以实现交直流侧功率解耦控制的方法。首先分析了基于BESS的MMCHVDC系统的基本结构和工作原理。然后,基于数值积分和嵌套的快速仿真方法,推导了基于BESS的子模块和基于BESS的MMC换流器的戴维南等效电路。最后,搭建了±400 k V的两端MMC-HVDC系统对所提建模方法和系统的解耦效果进行了验证。结果表明,基于BESS的MMC-HVDC系统交流侧有功功率和直流侧功率可以彼此解耦,在交流或直流故障期间可以保持功率的正常输送。     

构网型储能支撑新型电力系统建设的思考与实践

构网型储能因具备类似常规发电机控制响应特性而受到广泛关注，被视为支撑新型电力系统建设的关键装备。目前针对该技术的研究大多针对微电网应用场景，尚无大电网应用层面的系统级研究。基于该情况，首先在构网型控制技术原理的基础上提出构网型储能建模方法。并结合构网型储能电压源的本质属性，推导其接入系统后参与系统功率分配机制，探讨其在电网装机占比问题。最后，以国内某工程为案例，开展构网型储能模型搭建及在大电网应用场景下的仿真分析。结果表明，所提的建模和分析方法能够指导构网型储能的系统级工程应用。     

用于平抑可再生能源功率波动的储能电站建模及评价

针对可再生能源(大型风电场和光伏电站)电站侧蓄电池储能电站(BESS)平抑随机输出功率渡动的功能定位,建立了基于钠硫电池的储能电站动态性能分析与评价模型.根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束,提出了BESS动态充放电控制策略和2种运行优化目标,建立了不同的评价指标,以便从各种角度对BESS的动态效...     

大型蓄电池储能系统接入微电网方式及控制策略

由于风能的波动和负荷的扰动,特别是在孤网运行且风能穿透比较高（或风机停机）时,微电网需要大型储能系统来保证系统电能的稳定性。提出了大型蓄电池储能系统接入的实现形式及其控制策略,分析了蓄电池的特性及功率调节器的工作原理,建立了系统仿真模型,并设计、开发了容量为100kW的实验样机。仿真和实验结果表明,在不同带载情况下,该...     

风力发电系统中储能容量的优化配置

在风力发电系统中,合理地规划配置储能系统的容量对于风力发电产业的长远发展具有非常重要的意义。首先建立了电池储能系统的模型,提出一种基于该类储能系统的容量优化配置策略,并在此基础上将电池储能系统的全生命周期成本作为储能容量的优化目标,建立了以发电系统能量缺失率等运行指标为约束条件的储能容量优化模型,运用粒子群算法对该复杂优化配置模型进行求解计算。通过对算例系统的求解,验证了所建模型和算法的正确性和有效性,同时也为风力发电系统中储能单元的容量优化提供了参考。     

含高渗透率风电配网中电池储能系统和开关的协调规划

为了有效利用分布式风电和开关设备,探索储能系统能给电网带来的最大运行价值,提出一种开关和储能系统协调规划模型。该模型以开关和储能设备的综合成本(包括投资和运行费用、网络损耗、缺电成本和电价收益)最小为目标,计及储能设备的充放电特性和网络安全约束。利用分段编码的遗传线性综合算法确定储能容量和开关位置。IEEE 33节点系统算例的求解结果表明,所提模型能提高系统可靠性和可再生能源利用率,保障系统安全运行。