基于测试标准的大规模储能电站建模与仿真

在储能电站拓扑结构、系统参数及控制策略的基础上,进行了大规模储能电站建模与仿真研究.基于仿真模型,参考现行储能系统检测标准进行充放电调节时间、功率控制能力及过载能力仿真,并与实际储能电站测数据进行对比分析.对比结果表明,所建储能系统仿真模型调节时间在100 ms以内,具有较好的功率控制能力,同时在一定过载范围工况下可以正常运行.仿真结果与实际测试数据基本一致,验证了模型的有效性,并为后续大规模储能电站安全稳定运行特性分析提供模型基础.     

计及功率响应延时补偿的换流器接口电源等效惯量估计方法

随着大量基于换流器接口的新能源电源的接入,系统转动惯量下降。新能源电源采用虚拟惯量、一次调频控制可以提高其主动支撑电网频率的能力。根据换流器接口电源频率控制响应特性,文中提出了一种计及功率响应延时的换流器接口电源等效惯量估计方法。首先,测量换流器接口电源并网点的节点频率和有功功率,通过节点频率判断调频控制是否被触发。然后,通过对触发调频控制后并网点的有功增量进行长时间尺度的积分,计算等效一次调频系数及有功响应延时。最后,修正并网点投入虚拟惯量后的有功增量并计算等效惯量。利用实时数字仿真系统和风光储频率控制器构建了闭环实时仿真系统,验证了所提方法在系统发生不同扰动、不同调频控制策略参与下等效惯量估计的正确性,并分析了算法关键参数设置对响应延时计算准确性的影响。仿真结果表明,所提方法适用于换流器接口的等效惯量估计,具有较高的精度。     

分布式储能系统对特高压直流闭锁后的紧急功率支撑方法研究

为了探索在特高压直流发生闭锁故障后,分布式储能降低交流输电线路潮流峰值和提升直流输电线路运行功率的紧急支撑作用效果,在特高压直流闭锁故障分析基础上,根据分布式储能系统提供有功功率,建立了直流闭锁后分布式储能降低交流输电线路潮流峰值的数学模型;根据功率缺额与频率变化关系,建立了分布式储能提升特高压直流运行功率的数学模型;基于频率变化和惯性响应时间,建立了储能出力动态响应时效对系统支撑效果的数学模型。以特高压交直流混联运行的河南电网为例,开展了分布式储能系统按2种方式响应的仿真分析,验证了分布式储能系统对特高压直流闭锁后紧急功率支撑方法的有效性。     

基于相位补偿和虚拟阻抗优化的LCL型并网变流器改进控制

LCL型并网变流器常采用同步旋转坐标系下基于变流器侧电感电流的并网控制,但LCL型滤波器和数字延迟的dq轴模型均存在轴间耦合,制约了并网性能,且随着开关频率降低,性能恶化更为明显。针对该问题,文中在建立LCL型并网变流器复矢量模型的基础上,对并网变流器耦合特性和传统解耦方案进行分析。针对现有方案的不足,提出了一种基于相位补偿和虚拟阻抗优化的LCL型并网变流器改进控制策略,通过零极点图详细分析了虚拟阻抗对系统耦合程度及系统阻尼特性的影响,进而给出了确定3个参数优化值的方法。最后,仿真和实验结果表明,与现有方案相比,所提策略能够实现对系统耦合程度及阻尼特性的独立控制,有效实现解耦并改善系统动态性能。     

储能在电网中的应用价值及其商业模式

随着风电、光伏渗透率逐渐增大,其并网给电网稳定运行带来了诸多挑战。储能技术可以有效平抑新能源功率波动,增强新能源发电可控性,提高新能源的并网接入能力,因此在电网中配置储能的相关研究与技术受到越来越多的关注。以储能系统接入电网的功能为切入点,针对储能系统在调频、调峰、备用容量和延缓输配电扩容升级等4种场景中的应用价值进行研究和归纳,讨论了储能相关商业模式的发展前景和未来待研究的关键科学问题。     

基于遗传蚁群的光储电站运行效益提升策略研究

以并网光储电站为研究对象,以充分发挥储能系统灵活调节作用并提高系统运行经济性为出发点,在考虑度电成本的基础上,提出一种实时调整储能系统运行状态的控制策略,建立以净收益最大、向大电网取电量最少为目标的优化模型,采用基于精英策略的带有惩罚函数的遗传-蚁群算法对优化模型进行求解,从投资人角度对并网光储系统进行投资收益分析.最...     

大规模储能系统发展现状及示范应用综述简

介绍了储能技术分类及其在电力系统的作用,比较全面地阐述了机械储能、化学储能、电磁储能和相变储能分别在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用,论述了储能技术未来发展趋势。     

风力发电系统液压变桨执行机构的H_∞控制

风力发电中风速的波动将会引起输出功率的波动,基于变桨执行机构快速地跟踪桨距角命令,变桨恒功率控制可平抑输出功率的波动。液压变桨执行机构以其响应频率快、扭矩大、便于集中布置和集成化等优点在目前的变桨距执行机构中广泛应用。常规比例积分(proportional integral,PI)控制的液压变桨执行机构,具备一定的动态响应性能,但其鲁棒稳定性相对不好。为此,针对液压变桨执行机构设计了H∞控制器,不仅能快速有效地跟踪桨距角命令,还能在变桨执行机构存在参数不确定性情况下,保持系统稳定,同时具备优良动态性能,鲁棒性好。仿真分析表明:相比PI控制,H∞控制系统各方面性能较优越。在设计H∞控制器过程中,提出了一种新的加权函数的快速构造方法。研究结果表明:提出的方法能快速地构造所需的加权函数,为H∞控制在工业上的应用提供参考。     

基于改进粒子群算法的微网动态经济调度算法

对微网并网运行模式下的动态经济调度进行了研究,建立了优化微网内分布式电源出力的数学模型,同时考虑对主网向微网输入功率的优化。数学模型以最小化微网内总用电成本为目标,目标中将从主网中的购电成本视为用电成本的一部分,在考虑微网内功率平衡以及分布式电源出力大小和爬坡限制的约束条件下,对目标函数进行优化。解决平衡约束时,采用潮流计算的方法,将公共连接点视为潮流计算中的平衡节点,可根据网内出力和负荷平衡情况适时进行调节。求解数学模型时,采用粒子群算法,并对粒子群算法进行改进,在其中加入自适应措施,以解决非凸、高维、非线性的优化问题。典型算例验证表明,所提出的微网动态经济调度模型合理,求解算法具有很好的实用价值。     

基于剩余充电电量的锂离子电池模组内短路在线定量诊断算法

通过对锂离子电池内短路的在线诊断可以有效预防热失控的发生。本文利用锂离子电池模组的充电曲线提出一种基于剩余充电电量的内短路在线定量诊断算法,并对该算法在不同的电压采集精度与采样周期、温度变化、老化程度等条件下进行仿真与实验验证。结果表明所提出的算法在一定条件下能准确定量地诊断出内短路电阻:(1) 对于10 Ω级别的严重内短路,即使在10 mV的采集精度、10 s的采样周期、变温度条件下也能得到很高的诊断精度。对于100 Ω级别的早期内短路,所诊断的内短路阻值比实际值偏小,诊断时间变长。为了提高早期内短路诊断的精度与时效性,电压采集精度与采样频率应该分别在1 mV 与 1 Hz 以上;(2) 电池老化会降低内短路的诊断精度,但是对于10 Ω级别的内短路影响很小。极端温度变化同样会影响内短路定量诊断精度,极端高温下的诊断误差比极端低温下的诊断误差要大,在极限低温(–20 ℃)下的内短路内阻的诊断误差在6%以内。研究结论为提高锂离子内短路的定量诊断精度具有重要意义。