无储能并网光伏电站的出力调节方式

我国并网光伏装机总容量不断增加。在光伏电站无约束出力的情况下,我国电网的调峰能力将限制光伏的总装机规模。只有实现光伏电站与电网协调调度,光伏电站才能得到长足的发展。文章基于某1 MW并网光伏电站的实测数据,对无储能并网光伏电站的出力调节方式进行了探讨。     

动态电价下分布式光伏-储能系统优化与经济性分析

基于无政策补贴和上网电价研究背景,该文采用提高光伏微网自用且兼顾系统经济性的储能控制策略,分析了不同动态电价定价方案、储能容量和单位容量成本对光伏-储能系统经济性的影响.以长沙某办公建筑为例,采用动态规划求解系统年最佳运行策略并计算系统生命周期经济性和光伏自消耗率,结果表明动态电价每提高41.5％,系统盈利可行域提高8...     

光伏电站复合储能电压波动抑制双层优化控制方法

大规模光伏电站的不断接入为电力系统的安全稳定运行带来了巨大挑战。为解决光伏电站出力不确定性所造成的功率波动问题,提高光伏电站在并网点处电压的稳定性,文章采用由蓄电池与超级电容组成的复合储能一体化控制方法,提高光伏并网点电压稳定水平。首先研究由光伏电源、复合储能构成的典型复合储能系统拓扑结构下储能双层优化控制策略;其次,在不同储能介质的荷电状态与充放电特性模型基础上,研究基于不同光伏并网点电压波动场景的多储能介质组合电压波动抑制优化控制模型及其求解算法;最后,以并网光伏电站数据为基础,建立光伏复合储能电压波动优化控制仿真模型。仿真结果及其分析表明,文章所提出的基于复合储能的并网点电压波动抑制模型能够有效提升并网点电压稳定性能。     

局部阴影下光伏电站参与一次调频的控制策略

针对采用光伏虚拟同步发电机（PV-VSG）控制策略的光伏电站参与电网一次调频的问题，考虑光伏阵列受局部阴影遮挡的情况，提出一种基于自适应虚拟惯量的有功备用式PV-VSG控制策略，采用粒子群优化算法实现局部阴影条件下光伏阵列的最大功率点跟踪和减载备用运行，并根据电网频率变化过程中不同阶段的特性，自适应调节虚拟惯量参数以减小频率超调量并加快频率的恢复速度。此外，为了使调频模式下光伏电站内各PV-VSG的有功功率合理分配，采用一种基于等可调容量比的有功分配策略，使站内各光伏机组具有相同的调频功率裕度，避免部分光伏机组的过度调节。最后，以10 MW光伏电站参与电网一次调频为例进行仿真分析，验证了所提控制策略的有效性。     

考虑光伏出力预测误差修正的储能优化配置方法

首先,基于k均值聚类和Copula理论建立不同天气类型下光伏出力的条件预测误差分布模型,并利用该模型修正储能运行时序模拟算法中的光伏出力预测值;其次,以跟踪光伏电站计划出力为控制目标,并以光伏电站寿命周期内年均收益最大为经济性优化目标,综合考虑储能全寿命周期成本、偏离计划出力的惩罚成本和光伏电站收益,采用粒子群算法和时序模拟计算法搜索最优的储能配置方案。最后,以安徽某地额定容量为100 MW的光伏并网电站储能配置方案为例,对所提出的方法进行验证。仿真算例表明,考虑修正与不考虑修正的情况相比,光伏电站的经济性得到提高,所需储能的功率和容量减小。     

星、角型三相互补平衡串联式光伏电站系统研究(上)

介绍一种全新的光伏电站结构——星、角型三相互补平衡串联式高压光伏电站,目的是提高光伏电站的输出电压,降低电站建设成本,平抑电网波动,保障电网供电质量,实现区域性大规模、高比例、远距离输电。重点研究拓扑结构、控制原理和策略,并给出不同光伏电站应用的性能对比。在该光伏电站中通过DC/AC功率转换装置将输入光伏组串隔离,多装置输出串联,组成单相交流串联式光伏发电单元,通过星型或角型和储能设备连接,在星、角型并网平衡控制器协调管理下,可最大限度获取低辐照度光伏方阵发电量,保证星、角型三相互补平衡串联式高压光伏电站输出相对平衡、稳定,同时提高了系统的故障冗余度。依据电网及负载的需求合理选择储能电池容量,可实现对电网短时支撑及电量削峰填谷的作用。     

大规模储能电站参与电力系统自动发电控制的协调控制策略优化研究

文章提出了一种双层结构的储能电站参与电网二次调频的优化控制策略。首先,综合对比分析了常规机组与储能电站参与电网二次调频的技术特性,并在调度层面对储能电站与常规机组的功率进行解耦;然后研究了储能电站辅助火电机组调频的协调控制框架,以实现不同调频资源的合理分配;在储能电站主控层面,建立了表征储能实时调频能力的评估模型,并采用改进遗传算法对模型进行求解,以对储能各单元出力进行精细化协调管理;最后,基于仿真模型验证了所提控制策略的有效性。     

光伏电站并网有功功率控制策略的 设计与实现

光伏电站有功功率输出值能够按照电网调度的指令进行高效、合理的调节已经成为大规模光伏电站并网的强制性要求。该文研究了光伏电站有功功率控制的现状,提出一种基于光伏逆变器的光伏电站有功功率控制策略,并通过现场的实际运行验证了该策略的可行性     

A review on the design and control strategy of energy storage system in wind power application

随着风力发电大规模入网,其随机性,波动性和间歇性特征对电力系统调频,调峰等有功平衡手段及电压稳定的影响越来越严重.储能系统能够在一定程度上控制风场的输出功率,平抑风电功率波动,改善风机低电压穿越能力,甚至为系统提供辅助服务,是从风场侧提高系统对风电的接纳能力的可行解决方案之一.作者在简要的介绍了风场储能技术应用现状的基础上,重点针对储能型风场内蓄电池储能系统的设计方案,容量优化及控制策略的研究现状及关键问题进行综述及探讨.     

新能源发电系统参与频率和电压响应的模型预测控制策略

随着风电和光伏的快速发展,大规模新能源接入可危及电网的安全稳定运行,新能源发电应参与调频、调压,且提供足够的备用容量.为此,基于模型预测控制方法,本文提出新能源发电系统参与调频和调压的控制策略.该策略分为两层,在考虑风电场、光伏电站和电池储能系统各自的约束条件的前提下:上层控制器通过求解约束优化问题,计算各新能源发电系...     

带LCL滤波器的单相并网逆变器

针对相同滤波效果下采用L型滤波器的单相光伏并网逆变器的PI控制需要较大的电感值以及存在高损耗、电流内环响应速度降低和成本较高的不足,提出了采用基于LCL滤波的电容电流反馈和电网电压前馈的准PR控制策略,以增加系统阻尼、抑制振荡、提高系统稳定性能,并通过Matalab/Simulink软件搭建仿真模型进行了验证。结果表明,经LCL滤波后,在准PR控制策略下,加入电容电流反馈和电网电压前馈后,获得的入网电流畸变率更小,实现了入网电流的无静差跟踪,抑制了电网电压的扰动,且系统输出的波形满足入网要求。     

光伏电站用储能电池的发展现状及应用前景综述

2021年“两会”上,碳达峰、碳中和被首次写入《政府工作报告》,新能源发电备受关注。以风电、光伏发电为主要形式的非化石能源将逐渐占据电力系统的主体地位,光伏电站用储能电池的发展和应用意义重大。为了更好地调峰填谷,解决光伏发电、风电并网影响电网稳定的问题,需要对各类储能电池的发展和应用进行梳理和研究,分析了中国光伏电站用储能电池的发展现状与趋势,对铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池、全钒液流电池、钠硫电池、超级电容器等不同光伏电站用储能电池的工作原理和应用场景、典型项目、性能进行了介绍和对比,并对未来光伏电站用储能电池在中国的发展进行了展望。     

光储联合电站建模与仿真

为解决光伏电站发电的波动性与不稳定性,介绍了光伏电站与全钒液流电池储能电站联合运行的系统结构,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立了光伏电池、光伏控制系统、全钒液流电池及其控制系统的电气模型,对并网及故障模式下光储联合电站系统的运行情况进行了仿真研究。结果表明,光储联合电站运行时储能系统能很好地平抑光伏电站的输出功率波动,故障模式下能维持光伏电站的稳定运行。全钒液流电池储能电站可提高光伏电站运行的经济性与可靠性,同时增强了光伏电站输出的可预测性。     

基于FMPC的储能系统跟踪光伏发电计划控制策略

为了最大限度地提高跟踪光伏发电计划的能力,文章提出一种适用于储能系统的模糊模型预测控制(FMPC)充放电控制策略。基于模型预测控制(MPC)方法,建立了以储能系统剩余容量偏离理想值、并网功率与发电计划偏差最小为目标的控制模型,通过引入模糊控制(Fuzzy Control),即时调节目标函数中的权重系数以获得最佳跟踪效果。以光伏电站实际运行数据进行仿真分析,结果表明,与传统MPC和普通控制策略相比,所提出的基于FMPC的储能系统控制方法具有独特的灵活性和适应性。     

基于逐步聚类分析的短期光伏发电预测方法

光伏发电功率与气象因素密切相关,可靠的功率预测对光伏入网和电网安全运行具有重要意义。为提高光伏短期发电功率预测的准确率,基于某40 MW光伏电站历史功率和气象数据,在不同季节和天气类型下利用逐步聚类分析方法(SCA)搭建光伏短期预测模型,实现分季节和天气类型的光伏功率预测。模型对比结果表明：逐步聚类分析方法具有较高的预测精度,在四季、单一天气类型和复合天气类型3方面预测精度分别提高了11.13%,9.51%和8.26%。     

光伏发电系统电气设备故障原因及处理措施分析

随着中国光伏发电装机规模的不断扩大，光伏发电量逐年增加，能源结构持续优化，但各光伏电站的运行质量参差不齐，光伏发电系统中电气设备的运行质量和故障处理效率直接影响了光伏电站的发电效率、平准化度电成本及电网安全稳定运行。总结了光伏发电系统中光伏组件、汇流箱、逆变器在运行过程中常出现的故障问题，分析了产生故障的原因，并提出处理或预防故障的措施，旨在提高光伏电站安全稳定运行质量，保障光伏电站经济效益。     

Control strategies for a photovoltaic--Energy storage hybrid system

受光照,温度等自然条件影响,光伏电源输出有功功率具有较大的波动性.因此,本身既非恒压源又非恒流源的光伏电源并网运行时会产生一系列问题,如对电网冲击性大,需增加旋转备用容量,难以参与电网调度等.利用电池储能系统来控制有功功率输出,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能.研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的拓扑结构和控制策略,并对储能用功率转换系统(PCS)进行了分析和设计,最后基于某光伏电站的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究,仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性和可行性,为光储联合运行示范工程提供了一定的理论依据和有力借鉴.     

基于可变下垂系数的光伏电站无功电压控制策略

文章提出了一种基于可变下垂系数的光伏电站无功电压控制策略,通过对光伏电站不同光伏单元当前有功功率的评估,计算每个光伏逆变器的可利用无功容量。而无功下垂系数则根据各光伏单元当前可利用的无功容量大小进行自适应调整,在不牺牲有功的情况下最大限度地利用光伏电站的无功支撑能力。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真软件,验证了所提控制策略的有效性。     

联网光伏电站可调度运行特性分析

由于受光照、温度等自然条件的影响,目前光伏电站联网运行时不具备可调度性,给电网稳定运行带来一定影响,造成电力用户供电电能质量不高。分析了配备混合储能系统的联网光伏电站的基本结构,从电网角度探讨了光伏电站的可调度运行模式;针对光伏电源输出功率波动问题,采用混合储能对其进行平滑控制,优化了输出功率特性,为制定调度计划奠定了基础。通过Matlab编程仿真,验证了所提出方法的有效性 。     

多场景下光伏-双单元储能系统协同平抑功率波动控制策略

光伏发电的间歇性和随机性是制约其大规模发展的主要因素,由此文章提出一种适用于多场景的光伏-双单元储能系统协同平抑功率波动控制策略。首先,针对光伏电站多个典型出力场景,并结合并网限制要求,对光伏原始功率信号进行变分模态分解,求得并网目标功率和储能需求功率,并利用阈值补偿方法缩短计算时长;然后,通过协调互补的双单元储能系统对储能需求功率进行消纳,使得各储能单元能够在标准充、放循环深度内独立承担任务;最后,在Matlab平台上对所提信号分析算法的平抑效果,以及光伏-双单元储能系统协同平抑功率波动控制策略的普适性进行仿真验证。仿真结果表明,在多个典型场景下,所测得的并网目标功率均满足并网限制要求,所选的分析算法可有效平抑光伏出力的波动,该协同控制策略能够保证双单元储能系统的长期稳定运行,大幅度提高了光伏并网的可靠性。