复合储能在微网中的应用研究

微网是接纳分布式能源的有效方式之一,储能技术应用于微网可以改善电能质量、控制功率平衡、提高运行稳定性以及优化能量管理等。复合储能系统将功率型和能量型储能元件有机结合,兼具两类储能元件的优点,可以有效发挥储能技术在微网运行控制中的作用。从复合储能在微网中的应用模式、控制策略以及优化配置三个方面研究其在微网中的应用情况。首先根据储能元件在系统中连接方式的不同,分析集中式与分布式复合储能的应用模式和适用场合;然后基于储能单元改善微网运行特性的控制方法,分析复合储能系统中各储能元件的协调控制以提高系统动态响应特性和运行经济性;最后分析复合储能在微网中的优化配置问题,结合复合储能在微网中的运行控制提出其优化配置建议。     

微网系统中电池储能系统应用技术研究

随着可再生能源发电技术的发展,能够整合分布式发电系统的微网成为满足日益增长的电力需求、节省投资和提高能源利用率的一种有效途径。储能系统作为微网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。文章概述了电池储能系统的基本特性,分析了电池储能系统的运行及控制原理,并详细阐述了其在微网中的作用。基于蓄电池的储能系统,不仅能起到能量缓冲的作用,还能提供短时供电、缓冲微网中负荷波动、改善微网电能质量,对提高微网的经济效益具有重要作用。     

考虑需求侧响应的微网混合储能优化配置

在微网中配置混合储能并引入需求侧响应机制,有利于提高电网运行时的灵活性,降低分布式电源对电网带来的冲击。针对含风力发电机、光伏、储能的并网型微电网,引入需求侧响应机制,建立了以混合储能全寿命周期净现值、微网购电成本和需求侧响应成本为目标函数的微网混合储能优化配置模型,对混合储能容量进行优化配置,采用改进差分算法求解该模型。结合某地实际微网进行验证,结果表明,混合储能可有效改善分布式电源对微电网的影响,需求侧响应可显著降低混合储能成本,提高微网运行的经济效益,为类似微网混合储能优化配置提供了参考。     

考虑激励型需求响应的孤立型微网优化运行

在微网中引入激励型需求响应,能够引导用户参与负荷削减,降低负荷峰值.在此基础上,以最小化微网运行成本为目标建立了孤立型微网优化运行模型.为便于编程求解,将模型中的非线性部分进行线性化处理.最后以一个包含风电、光伏发电以及电池储能系统的孤立型微网系统作为算例进行分析,计算结果验证了所建立模型的有效性.     

计及微网储能系统多尺度不确定性容量协调优化

微网系统中的分布式电源和负荷需求的随机问题促使微网储能容量决策成为一个研究的热点话题.本文提出了多时间尺度下微网系统中源-荷的随机性和预测出力偏差的不确定性的储能容量优化方法.利用该方法建立了系统能量平衡关系和鲁棒性经济协调指标,刻画出了储能系统容量优化方法和微网随机因子间的定量关系,并兼顾微网运行经济性的目标.结合分层理论建立了含分布式电源的微网储能容量的双层优化模型,并采用多目标粒子群算法对本文的优化模型进行求解.仿真结果表明,所提方法能够保证储能系统容量优化配置,同时能获得良好的经济效益.     

含分布式新能源和机电混合储能接入的微网协调控制策略北大核心CSCD

含分布式光伏等新能源接入的微网作为大电网的补充目前应用日趋广泛,但是随着新能源在微网系统中的占比比例不断增加,其出力的波动直接影响到微电网系统整体的稳定性。飞轮储能属于功率型储能系统,能够适应短时高频次充放电,相比于超级电容系统其环境适应性更好且全寿命周期内无污染。飞轮与电池储能系统相结合能够平滑分布式新能源出力波动,提升微网系统稳定性,但是飞轮储能和电池储能运行特性差别较大,控制难度较高,目前在微网系统内应用较少。本文设计了一种含分布式光伏、电池/飞轮机电混合储能系统接入的交直流混合微网运行拓扑,并在此基础上提出了基于电池/飞轮机电混合储能系统的微网系统协调控制策略,根据飞轮和电池剩余容量的不同,将混合储能系统划分为不同状态,以此为依据同时考虑不同类型储能系统输出额定功率和分布式新能源功率波动大小,对飞轮和电池的充放电电流进行调节,从而减小由于新能源接入引起的微网内功率波动。本文基于MATLAB/Simulink环境搭建了基于交直流混合母线的微网系统,仿真结果验证了所提微网协调控制策略的有效性。     

直流微网中光伏并离网储能系统研究

研究一种直流微网中光伏并离网储能系统,它能够判断光伏阵列、本地负载和蓄电池等的状态,实现包括并网在内的多种工作模式。而双向DC-DC连接蓄电池和直流母线,是一个高变比的DC-DC变换器,它能够实现光伏阵列、电网和蓄电池之间的能量交换,调节母线电压,是直流微网中光伏并离网储能系统的关键部分。首先研究直流微网中光伏并离网储能系统的各种运行模式,并针对该系统的储能模块提出一种解决方案,实现光伏并离网系统的多模式运行。研制一台3 k W直流微网中光伏离并网储能系统样机。     

综合考虑风光水储的微网容量优化配置

综合考虑储能系统充放电效率、SOC约束,建立了满足微网负荷需求的风光水储微网容量优化配置数学模型,且重新定义储能配置容量,优化目标函数,并采用遗传算法进行求解。通过在遂川县戴家浦某片区的应用表明,优化新能源装机容量相对最大负荷比例及新能源配比可使储能容量配置大大减少,对微网新能源配置规划具有指导意义。     

考虑光热电站参与的新能源热电联供型微网运行优化

针对传统热电联供型微网运行存在的问题,文章引入光热电站,并结合风力发电、光伏发电、电加热器、储能系统构成热电联供型微网,提出了一种计及微网运行成本的新能源热电联供型微网运行优化策略。该优化策略综合考虑与外部电网交互成本、各设备维护成本、储能老化成本及热电功率平衡约束等因素,建立了热电联供型微网运行优化模型,并采用YALMIP工具箱进行求解。结果表明:该模型运行成本降低了6.2%,电加热器配合光热电站可以提高微网的运行灵活性,实现电-热能量的双向流动,光热电站在一定范围内增大了发电规模,可有效降低微网运行成本。     

复合储能对提升太阳能利用率的仿真研究

针对太阳能分布式微网输出功率间歇性及不可控性的应用瓶颈,提出了将多种储能形式（储电、储冷、储热等）高效集成应用的多能态复合储能技术,以实现可再生能源供给和用户多样化能源消费需求之间的高效调控。为了确定复合储能系统的容量和功率等级,利用MATLAB等软件建立了太阳能分布式微网系统的数学模型。该模型可通过输入地区和日期对太阳能逐时辐射强度、光伏发电和光热产热的能量进行仿真计算。以广州某宾馆为例,计算了夏季太阳能分布式微网的输出,并与用户多种能源负荷进行了对比分析,为多能态复合储能系统应用提供了数据基础。建立了节能与经济2方面的评价指标,对太阳能分布式微网进行了优化分析,结果表明,利用复合储能在综合提高微网系统节能率的同时,减少了系统的投资回收期。为可再生能源的应用发展提供了有益探索和尝试。     

基于虚拟同步发电机的多能互补微网运行控制技术

针对西藏措勤县微网示范电站具有储能、光伏、风电以及水电等在内的多能互补微网特性,研究并提出可以灵活实现微网组网的虚拟同步发电机(VSG)控制策略,基于现场500 k VA的储能电压源型逆变器(VSI)阐述VSG的原理及其建模,研究并分析系统运行过程中的光电站独立供电模式、光电站与水电站联合供电模式以及在两种模式间的无缝切换策略,通过西藏措勤县微网示范电站的运行,考核验证所提控制策略的有效性。     

含氢储能的公路交通风、光自洽微网系统优化调度策略研究

该文构建以服务区微网净收益最大化为目标，以微网系统功率平衡为约束，包括蓄电池与氢能两种储能单元在内的风、光发电服务区微网优化调度模型。采用CPLEX求解器进行求解，并对纯蓄电池、纯氢储能、蓄电池与氢储能混合系统3种不同配置方案下的优化策略进行对比分析。研究结果表明：含氢储能的方案提升了风、光资源利用率的同时增强了系统供电可靠性，验证了该方案下优化调度策略的有效性。     

基于虚拟储能的微网风光储容量优化配置方法研究

风光储互补发电系统能够提高微网系统的稳定性.为了提升微网储能资源的合理配置,文章基于虚拟储能和电力弹簧概念,提出了计及主配储能协同的微网风光储容量双层优化配置方法,并利用改进的粒子群算法对风光储容量双层优化配置方法求解.最后,通过算例分析表明,文章配置方法提高了微网系统调节能力,降低了电压偏移率.     

微网平滑切换的控制策略研究

微网在并网/孤岛2种模式间的平滑切换对微网安全稳定运行影响很大,储能元件可以维持微网孤岛运行时电压和频率的稳定,为此设计了一种包括功率环、滤波电感电流环以及滤波电容电压环与同步控制相结合的储能元件控制器,并分析了它在微网2种模式相互切换过程中的作用。利用Matlab/Simulink建立由储能元件、风电和光伏组成的微网系统并且建立了微网试验平台。仿真和试验结果证明该控制器能够维持微网2种模式相互切换过程中电压和频率的稳定,保障微网内负荷的电能质量。     

考虑不确定性的微电网储能系统容量配置

文章对含有光伏、风电等微网系统的多储能形式的容量进行配置。首先,根据分布式电源及负荷的不确定性,确定微网系统中储电、储热、蓄冷3种储能形式的容量区间;其次,以微网经济运行成本最小为优化目标,以储能容量不越限为约束条件,保证微网向电网功率输出满足要求,求取各个储能形式的容量;最后,通过算例分析,验证最优容量配置与其他不同容量取值的优劣性,确定此方法在保证微电网系统经济运行的同时,有效提高微电网电能上网率。     

计及分布式电源不确定性的微网储能容量博弈优化

以多个微网组成的微网群为研究对象,通过引入非合作博弈理论建立的数学模型,优化各微网的储能容量配置和购能策略。建立了微网日购能费用、分布式电源运维成本、储能系统运维和投资成本模型;以各成本模型为依据,建立了微网间的非合作博弈模型;考虑分布式电源出力的不确定性,利用机会约束规划理论对微网非合作博弈优化模型进行建模分析。通过算例验证表明,采用文章所提出的方法,可提供微网储能配置和用能优化建议,实现各微网经济调度,有效地降低系统的运行费用。     

国内可再生能源新闻

综合类融科储能全钒液流储能电池系统成功并网运行大连融科储能技术发展有限公司(以下称融科储能)提供的200kW/800kWh全钒液流储能电池系统,日前通过金风科技公司验收,接入可再生能源智能微网成功并网运行。该套系统具有自动化监控、精确在线容量监测、智能化运行等特点,与能量转换系统(PCS)、微网监控系统配合,可实现微网系统并网/孤网智能化运行,平抑新能源发电的不连续、不稳定特性,提高供电的稳定可靠性、改善电能     

金风微网:一次多样化探索

多样化的储能设备,多样化的供应商合作,多样化的示范目的,以及多样化的发展战略。这样的一次多样化探索能够为金风微网带来些什么?"当智能微网内的电源出力小于负荷需求时,如果在电价低谷时段,优先考虑利用电网电力,减少对储能系统的放电控制;如果电价处于尖峰时段,则优先考虑对储能进行放电控制。当微网     

含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略

为解决多微网之间频率控制问题,考虑多级能源参与调控的特点,提出了含可再生能源的多微网系统负荷频率控制策略。分析了多微网系统的运行特点,建立了光伏、生物质能发电、柴油发电机、储能系统、风电的频率模型,并阐述了多微网系统联络线功率偏差控制原理。分析了多微网频率控制策略,提出基于模糊逻辑的PIDN控制方法,利用改进正余弦优化算法对控制模型进行求解。在仿真系统中进行了算例分析,对比传统PID控制验证了文章所提方法的有效性。     

基于双模糊控制的独立微网能量优化策略

为使微网运行效益最大化,提出一种含风—储系统的独立微网的能量优化策略,该策略采用双层模糊控制方式,针对微网峰谷特性,根据日前启停机计划确定风电机组与需求侧管理负荷的投切状态,对实时调度则使用模糊控制得到风电机组、储能与负荷的功率值。对于微网瞬时功率波动,采用模糊理论,通过蓄电池—需求侧负荷混合系统平抑功率波动。实例应用结果表明,该独立微网能量优化策略有效。