胶体密封铅蓄电池:风能和太阳能的储能装置

风能和太阳能非并网发电系统都需要储能电池,这是由于这两种发电方式受到自然条件变化的影响,而具有间歇性和不可控性.小型风能和太阳能非并网发电系统普遍采用铅蓄电池组作为储能装置.目前,风力发电机组已由几百千瓦级发展到几千千瓦级,这就要求储能系统必需大型化.同时由于发电系统地理位置的限制,储能系统必需安全可靠、价格便宜、使用寿命长并且有充分的抗恶劣天气和使用条件的能力.     

基于光伏＋储能出力特性耦合的东北电网新能源消纳策略

光伏发电具有随机性、间歇性及反调峰特性,“光伏＋储能” 模式特点之一是可以利用储能装置平滑光伏出 力曲线,使光伏和储能形成的“虚拟电厂”更好地适应系统需求.基于此特点,对东北地区负荷特性下的光伏＋储能 出力特性耦合进行分析,研究“光伏＋储能”系统运行策略,分析基于光伏＋储能出力特性耦合的东北电网新能源消 纳情况.     

含分布式发电的微电网中储能装置容量优化配置

由于分布式发电的随机性、间歇性,含分布式发电的微电网很难满足电网接入的要求。若在微电网中配置合适容量的储能装置,并对其采取适当控制方法,不但可以平滑分布式发电的输出功率,而且可以达到对微电网负荷削峰填谷的作用。提出了应用上下限约束法以及加权移动平均控制法,以满足微电网的接入要求为前提,以最小储能配置容量为目标,对混合储能装置进行容量优化配置的方法。仿真结果表明,所提方法不仅能够使分布式发电出力满足微电网要求,并可以实现对储能容量的优化配置。     

储能与AGC机组协同的鲁棒调度

利用储能所具有的调节速率快的特点参与自动发电控制(AGC)机组调度,对应对风光间歇性具备明显的优势.已有计及储能的调度决策方法往往不能准确刻画储能应对风光间歇性的作用.为此,提出了储能协同AGC机组应对风光间歇性的两阶段鲁棒优化调度模型,将储能与AGC机组在控制中的动作轨迹抽象为任意2个瞬间之间的过程,利用储能所具有的快速充放电特点,弥补AGC机组响应速度的不足,提高其爬坡能力来释放机组的调节潜力,从而应对可再生能源发电的间歇性问题.所提两阶段模型具有解耦复杂、迭代次数多的特点,采用列约束生成(C&CG)算法进行求解.算例结果表明,与不考虑利用储能应对间歇性的模型相比,所提模型具有较强的鲁棒性,可有效降低对电力系统调度的配置需求,在经济和效率上有明显的优势.     

风光储联合发电系统的可信容量及互补效益评估

可信容量在衡量间歇性电源接入电力系统的价值中具有重要意义。目前关于可信容量的研究仅限于单种电源,对不同类型间歇电源的联合发电系统可信容量缺乏研究。建立了包含风电、光伏发电的联合出力概率模型,考虑储能装置的运行特性,提出一种风光储联合发电系统的可信容量计算方法。采用基于序贯蒙特卡洛的评估框架,实现了计及风电机组、光伏发电机组2种间歇性电源的随机生产模拟,在所提储能控制策略的基础上,评估了储能容量配比、风光装机容量配比对联合发电系统可信容量的影响以及风光联合发电时的互补效益。采用加入了风电和光伏发电后的 RTS-79可靠性算例测试了评估算法的有效性,结果表明该方法可以用于评估含风光储联合发电系统的电源容量规划方案中。     

基于蓄电池容量检测的孤岛微电网频率控制

频率恒定控制是孤岛型微电网控制的难点之一。储能装置可以增加微电网的发电惯性、补偿部分微源发电的间歇性与不可预测性,是微电网可靠运行的关键设备。提出了基于储能设备容量检测的微电网频率恒定控制策略,该策略以储能荷电状态及微电网内部的功率动态变化为参考,利用储能的短时过载特性,实时优化控制策略,从而保证频率恒定。利用PSCAD/EMTDC仿真软件对提出的控制方案进行仿真分析,验证了控制策略的合理性与有效性。     

电力工业的储能时代

<正>风电、太阳能发电等新能源的开发利用,由于其发电具有随机性、间歇性,使得电力要进入储能时代。储能技术和储能设施的发展决定新能源的利用规模,新能源的开发利用,智能电网的开发建设,与大容量储能密切相关,是孪生兄弟。世界电力正进入储能时代。     

动态规划算法在光伏储能协调运行系统中的应用

天气的多变性导致光伏出力具有一定的波动性和间歇性,为光伏系统配置合理的储能装置是一种常用的平抑波动、平衡负荷的方法.为此,提出一种光伏储能协调运行系统模型的动态规划算法,并以平衡负荷为目标,建立光伏储能协调运行系统的动态数学模型.该模型充分考虑蓄电池的充放电速度、充放电效率、单位控制时间长短以及剩余电量等蓄电池自身运行约束.以一组光伏发电和负荷需求数据为算例进行分析,证明该动态模型有效以及将动态规划算法应用于光伏储能协调运行系统的可行性及优越性.     

独立运行直流微网协调控制策略

针对光伏发电系统的随机性、间歇性、波动性以及独立运行对负荷投切敏感等技术问题,分析了光伏发电的基本原理、建立了相关数学模型、推导了光伏发电系统出力波动与直流母线电压的解析关系.在充分考虑功率型及能量型两类储能特性的基础上,提出了采用超级电容、蓄电池混合储能平抑负荷功率波动的技术方案,应用改进下垂控制理论与电压前馈校正算...     

新能源光伏与储能电池“完美结合”

储能是新能源大规模并网的关键技术,它可使风电和光伏成为更加稳定的电源.目前国内风能、太阳能等新能源发电出现不稳定性和间歇性的核心瓶颈在于储能系统。而国内关于储能技术,主要存在磷酸铁锂电池与钠硫电池、液流电池三大技术方向。     

含分布式电源的配电网中混合储能优化配置

以光伏及风力发电为代表的分布式电源,其出力的波动性、间歇性及随机性等特点使得所接入的配电网面临来自规划、运行的多重挑战,储能装置的快速响应特性使其成为应对间歇式电源在配电网渗透率日益提高形势下电网安全经济运行问题的重要手段。针对配电网的削峰填谷及平滑负荷变化场景需求,搭建了以成本和电力系统优化运行为目标,同时计及电网和储能装置运行约束的混合储能系统容量优化配置模型,并基于典型储能功能定位计算得出储能类型及容量。算例分析结果表明,该模型智能化地实现了典型场景下混合储能的优化配置。     

大规模压缩空气储能系统发电方式与运行控制分析与构想

压缩空气储能是一种充放电循环次数多、使用寿命长、可大规模储存电能的清洁环保的物理储能技术,适合于电网级大规模应用场合。文中分析了大规模压缩空气储能系统常规定速发电方式特点,提出了基于全控器件励磁的定速恒频同步储能机组控制策略,以获得更强的励磁能力和抑制系统振荡的能力,实现提升储能机组辅助服务能力。为了提高综合能效,提出了基于变速恒频双馈发电机组和变速变频直驱发电机组的大规模压缩空气储能变速发电方案构想,并分析了其典型运行控制策略,该变速发电方案具有提升储能机组控制功能及辅助服务能力的潜力。最后,分析了大规模压缩空气储能发电运行控制面临的挑战。     

风光储联合发电系统储能容量对有功功率的影响及评价指标

风力发电、太阳能光伏发电以及储能的技术特性、容量配置及控制策略对联合发电系统总有功功率特性有重要影响。分析了风光储联合发电系统的结构特点、数学模型和技术特点,提出了一种储能单元充放电优化模型,该模型以有功功率波动最小为目标函数,其约束条件考虑了每个步长的储能初始容量和储能充放电控制策略。根据该模型,提出了衡量风光储联合发电系统有功功率波动的3个指标,并结合评价风光储联合系统供电可靠性指标,综合评价总输出功率特性,通过Matlab编程进行了实例验算,分析了有功功率特性随储能容量配置方案的变化趋势及各指标的意义。     

考虑短时供能的综合能源系统能源最大化利用

研究了综合能源系统脱网情况下短时间尺度内的能源最大化利用问题。首先针对孤网下重要负荷短时供能需求，提出了多能流协调的触发式调度策略。该策略将整个系统划分为风光储发电系统和冷热联供系统，并按照能源最大化利用的原则制定了各供能设备的出力优先级。在此基础上，针对风光储发电系统，制定了多储能单元协调的功率分配策略，各储能单元按照可调度容量之比进行充/放电，在短时间内最大化利用各储能单元的容量。针对冷热联供系统，制定了燃气机预留最小电功率PQ.Lmin动态设置方法，根据不同时段供用能情况动态调整PQ.Lmin的大小，保持燃气机始终运行在最高效状态，最大限度输出冷/热/电能。算例分析结果表明：所提策略可以在短时间内充分利用多种供能设备，有效延长供能时间，实现能源在短时间内的最大化利用。     

考虑季节特性及节点电压偏移的储能系统优化配置

考虑到可再生能源渗透率的增加以及储能装置的接入,研究了含可再生能源配电网的储能优化问题。选用蓄电池作为储能装置,建立了数学模型,并对含风电和光伏的配电系统进行储能优化配置,以系统的经济性和稳定性为优化目标,分别建立了单目标和多目标优化模型。采用改进粒子群优化算法,选择储能容量、储能功率和储能位置作为控制变量进行优化计算。最后结合不同季节风电、光伏和负荷的波动数据,选取含分布式电源的IEEE 33节点配电网系统,对其进行潮流计算及储能优化配置,由此验证了本文配置方法的有效性。     

基于改进双层鲁棒的氢-电混合时间尺度联合储能系统规划

随着可再生能源并网比例持续提高,为平抑可再生能源发电波动的储能技术受到广泛的关注。氢储能作为一种新兴的储能方式可以实现长时间以及广域空间范围内的大规模电能量的转移,是消纳高比例可再生能源的重要技术。论文构建了包含电化学储能、氢储能及上级电网的氢-电联合耦合系统,构建了长期氢储能与短期电化学储能的长-短期混合时间尺度联合储能机制,建立了联合储能系统中各装置的数学模型。为降低常规双层鲁棒规划方法针对风/光/荷不确定性处理的复杂程度,克服对于求解器的依赖,提出了一种改进的双层鲁棒规划,充分计及了风/光/荷最不利的情况,实现了长短期的氢-电混合储能系统中的设备配置容量的规划。为分析氢储能在长时间尺度下充放能的过程,利用典型日权重系数法对典型日进行耦合,以较小的计算量来描述全年的氢储能充、放氢能量。针对某地区进行算例分析,并对其结果从系统各装置配置容量/功率、总成本及各装置功率时序进行比较分析,验证论文所述方法的可行性及有效性。     

配备储能装置的分布式光伏系统并网点电压调压策略研究

随着近年来光伏发电的飞速发展,光伏发电在电网中渗透率越来越高,在带来了清洁能源的同时也对电网造成了一定程度的影响。对分布式光伏系统接入配电网时接入前后并网点电压变化机理进行了研究,利用双向DC-DC变换器在光伏并网系统直流侧加装储能装置,在逆变器无功-有功调压方式的基础上提出含储能装置的并网点电压越限调整方案,通过仿真分析可以得出当光伏出力突变或配电网线路负荷变化的情况下,该方案能很好地抑制并网点电压的波动。     

基于改进粒子群算法的独立光伏发电系统储能容量优化配置研究

在独立光伏发电系统设计中,合理的规划配置储能系统容量及不同储能元件之间的容量比,对于光伏发电产业的长远发展具有非常重要的现实意义。结合超级电容器和蓄电池实际的储能特性,研究包含这两种储能元件的储能系统能量管理策略;以储能装置的全生命周期费用为优化目标,建立以独立光伏发电系统负荷缺电率等可靠性指标为约束条件的约束模型;提出了一种基于改进粒子群算法的储能容量优化配置方法,并进行了优化软件的编写和算例验证。     

考虑风电出力不确定性的综合能源系统鲁棒优化

受风速的波动性和间歇性的影响,风力发电具有明显的不确定性特点,增加了电力系统调度运行难度。针对风电出力的不确定性,以系统总运行成本及弃风成本最优为总目标,考虑系统能量平衡、火电机组出力、燃气轮机出力、P2G设备出力等约束条件,采用鲁棒优化方法构建含P2G设备、冷热电联产机组及储能装置的综合能源系统鲁棒优化模型,采用24时段的算例通过Matlab软件中心YALMIP工具箱,通过CPLEX求解器进行求解,分析不同鲁棒参数及风电消纳率条件下,系统运行成本的差异。最后,仿真验证了所建模型的正确性和有效性。     

一种新型的基于风速预测的风力发电系统

为了使风力发电系统的有功出力波动维持在规定的范围内,同时保证系统的蓄电池储能水平基本保持不变,使系统能有效地应对输入功率突然增加及输出功率急剧下降的紧急情况,在风速预测的基础上提出一种新型的风力发电系统蓄电池充放电控制策略。当预测的风力发电系统输入功率的波动超过规定的功率变化范围时,通过对蓄电池的充放电控制以减弱网侧功率的波动,并且使蓄电池的充放电能量在一个周期内基本平衡,从而保证系统预留一定容量的储能装置以接收大功率输入或补充严重不足的并网功率,有效地减少了风能损失、提高了系统的效率。仿真结果验证了所提控制策略的有效性和可靠性。