风储联合发电系统中储能系统的优化调度和配置

文章提出一种风储联合发电系统中储能系统的优化调度和配置方法,该方法可以在保证电网正常运行的前提下提升储能系统的套利收益,同时降低电网运行过程中的损耗的净现值。该方法首先基于蒙特卡罗法对系统中风电和负荷状态进行建模,以储能系统运营收益最大化为目标制定储能系统的调度运计划。然后在确定储能调度计划的基础上利用灰狼优化算法对系统中风机和储能设备进行配置以降低电网运行过程中整体损耗的净现值。通过仿真验证,该方法可以在满足风储联合发电系统正常运行的前提下兼顾储能设备运行商和电网公司的利润,同时保证了电网的安全性和经济型。     

电动汽车电池储能在光伏发电并网中的应用

光伏发电日益成为满足用电负荷需求、提高能源综合利用效率、提高供电可靠性的一种有效途径。由于光伏发电出力具有波动性的特点,储能装置在光伏发电系统中必不可少。为实现光伏发电平滑并网,减少对电网和用电设备的冲击,提出将电动汽车电池作为光伏发电并网系统的储能单元的方案。制定了电动汽车电池分别作为可调度负载和分布式电源与光伏发电系统协调运行的充、放电的控制策略,并实现了电动汽车储能在光伏发电系统中的多种应用,包括跟踪发电计划,平滑发电功率输出、进行光伏发电消纳和实现电网负荷削峰填谷等。不仅为电动汽车电池储能应用于智能电网提供了新的思路,也为光伏发电并网提供新的解决方案。     

基于社区能源网的电能路由器设计

随着分布式发电及储能设备的广泛应用,基于新能源和互联网技术的能源互联网建设得到快速发展。连接电网、分布式发电设备、储能设备以及负荷的电能路由器的设计,可以满足能源互联的需求,从而实现对负荷用电和分布式电源发电的优化调度管理。提出社区能源网络的基本构成,电能路由器作为其最小终端,控制和调度家庭发用电系统。在分析电能路由器设计需求的基础上,提出基于固态变压器的即插即拔、多输入多输出的电能路由器方案,实现连接家庭发用电系统的新能源出力、储能设备和负荷并进行统一的控制和调度。     

储能型电动汽车充电站研究进展

电动汽车作为重要的用电侧用能群体,在智能电网研究领域有非常重要的意义。储能环节接入电力系统后,可以通过有效的需求侧管理,进一步降低甚至消除昼夜间峰谷差,平衡电动汽车等大规模集群负荷对电网的冲击和影响,同时还能降低供用电成本,提高系统运行的稳定性。基于此,对近年来电动汽车储能型充电站的发展进程、电动汽车储能型充电站的主要组成部分等研究进行了重点综述与展望。     

户用小型离网型光伏储能系统价值评估

离网型光伏储能系统的经济性主要体现在全系统成本与投资收益的对比关系上。通过构建基于电力系统发电侧、电网、用户以及社会的户用离网型光伏储能系统价值评估体系,提出了能够有效计算储能价值的评估模型。在此基础上,选取具有典型用电量小型用户进行价值分析。研究结果表明:安装离网型光伏储能系统对用户自身而言投资收益并不明显,但对于整个社会的系统价值是巨大的。离网型光储系统不仅可以方便用户用电问题,而且在减少电网扩建、降低发电机组成本以及节能减排等方面也有很大贡献。从长远看,光伏系统以及储能系统成本下降,对其经济性的提高有很大的影响。但目前需要国家提供补贴等方式来提高离网系统的初期投资收益。     

构网型中压直流直挂储能研究

提出一种构网型直流直挂储能技术,实现储能单元直接接入中压直流母线,同时采用构网型控制策略,可向电网提供转动惯量,对电网进行有功与频率支撑。对构网型中压直流直挂储能的各主要设备的控制策略展开了分析,并提出了一种中压直流储能系统的控制架构设计。最后,仿真与现场试验结果验证了所提系统及策略的正确性和有效性。     

柔性负荷虚拟电厂下冰蓄冷空调的优化控制策略

在构建安全稳定、经济低碳的智能电网的过程中,利用柔性负荷主动参与电网的协同控制受到高度重视。为挖掘和利用柔性负荷响应电网需求的调控潜力,提出一种专门针对柔性负荷的虚拟电厂构架;选取冰蓄冷空调作为典型受控对象,给出一种优先保障用户用电体验和经济性并计及电力系统供需关系的优化用电控制策略;结合空调系统的实际运行特性和用户用电期望,以设备运行费用最低、电网负荷波动最优为目标构建双层优化模型。通过算例在不同冷负荷需求下对冰蓄冷空调的控制结果进行仿真对比,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

混合储能在电力电子变压器中的应用

针对电力电子变压器PET无法有效应对电网电压中断和电压跌落的不足,将蓄电池超级电容混合储能系统HESS应用到PET中。储能系统通过双向直流变换器与PET直流侧连接,在电网电压发生中断或跌落时,维持PET低压直流侧电压稳定并向负载提供功率。分析了储能系统的工作模式并设计了直流变换器的控制策略,通过超级电容优化了蓄电池充放电过程。结果表明,应用了混合储能系统的PET具备电压和功率补偿的功能,能够消除电网电压中断和电压跌落对负载的影响,保证用电设备的安全、稳定运行。     

电网友好型家庭用电管理系统优化与控制的研究

电网友好型智能家庭用电不仅要考虑居民需求,而且要满足电网的可靠稳定运行,把电网侧与用户侧紧密地联系在一起,营造一个协调的用电环境。通过分析构建一种用于优化家庭电器的智能用电管理系统,阐述了此系统的各部分组成以及对电网所起到的积极作用。以电网和储能电池为供电电源,以尽可能减少电费支出和对电网削峰填谷起到积极作用为目的,基于峰谷分时电价和用户用电特性建立实时的优化控制模型,并以上海居民为例进行计算分析,得到了比较满意的结果。     

储能电站接入电网电能质量评估分析

当前,储能电站多采用非线性储能变流器进行电量存储与释放,储能电站接入电网会引起较为显著的电能质量问题。因此,如何保证大容量储能接入背景下系统的稳定性与安全性,并合理评估区域电网储能承载能力显得尤为重要。以某大型储能电站接入山东电网工程为例,提出了一种储能电站接入电网的电能质量评估分析方法,通过在ETAP软件中对公共电网与储能电站精准建模,精准评估储能电站典型运行工况下,谐波(电压、电流)、三相不平衡、电压波动、电压偏差等电能质量指标,同时考虑电能质量背景测试数据,得出储能电站接入对电网电能质量的综合影响,为储能电站接入审查和电能质量治理改进提供参考依据,对提升电网电能质量、改善用电环境具有重要意义。     

储能供热技术应用分析与探讨

储能供热技术是电网消纳富余风电、实现移峰填谷的有效手段之一。储能供热系统利用电网低谷时段的富余电力对储能供热模块进行加热储能,在系统需要热能时将其释放,从而实现能源的储存利用。以内蒙古地区某储能供热示范项目的储能供热系统为例,对储能供热设备的性能及综合效率进行分析。结果表明,储能供热模块的综合热转换效率为91.4%,供热水效果和供暖效果良好。如果在内蒙古地区推广储能供热设备,还需要考虑城市配电网的升级改造及其投资成本,地区峰谷(分时)电价政策以及系统的统一管理等问题。     

制动能量回收系统中超级电容充放电特性研究

超级电容作为一种新型环保储能元件,被广泛应用于能量回收系统中,但其模组参数和充放电特性将影响储能系统的控制性能。论文根据系统要求,计算和选取了经济型超级电容模组,理论建模分析了超级电容的充放电特性,采用先恒流后恒压的充电和变负载放电方式,搭建了制动能量回收储能系统的超级电容充放电实验系统。实验验证了充电电流越大充电时间越短和放电电流能够自动匹配负载大小的充放电规律,同时验证了电流设定值对放电规律的影响。     

考虑负荷裕度的区域综合能源系统储能双层优化配置

综合能源系统通过多能互补与相关市场机制提升了能源利用效率的同时也引入了更多的风险因素,合理的负荷裕度是综合能源系统安全经济运行的重要保障。基于储能对综合能源系统负荷裕度的有利作用,建立了考虑负荷裕度的综合能源系统储能双层优化配置模型。其中下层模型利用储能对综合能源系统负荷裕度均衡度进行优化,而上层模型则结合负荷裕度进行储能容量优化配置,实现了社会综合成本最小化。最后,结合实际算例验证了所提优化方案的有效性。结果表明双层优化模型在实现储能容量优化配置的同时,也优化了其充、放能计划,最终实现了综合能源系统中负荷裕度的有效均衡,提高了综合能源系统应对负荷波动的能力和运行的经济性。     

考虑多类型储能协同的重要负荷恢复方法

针对含多类型储能配电网大停电后利用分布式储能和电源进行重要负荷恢复的问题,考虑能量型和功率型储能的运行和功能特点,提出两阶段协同恢复方法,实现多类型储能协同互补,达到更优的恢复效果。第一阶段建立考虑能量型储能运行特性的多时段恢复混合整数二阶锥规划模型,确定各时段负荷恢复集合和各源计划功率曲线,即确定能量在时间维度的优化配置方案;第二阶段在第一阶段给出的能量分配方案基础上,考虑功率型储能的快速功率支撑,确定负荷因恢复突增时段的各源功率曲线,即确定功率的精细化配置方案。采用改进的IEEE 33节点配电网进行验证,结果验证了所提两阶段协同恢复方法的有效性。     

储能技术在电力系统中的应用

储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源利用率等重要作用.对此,介绍了中国电力系统建设对储能技术的迫切要求,并阐述了电池储能、电磁储能和机械储能等储能技术的发展现状.对电池储能、超级电容器与蓄电池混合储能和飞轮储能在电网中的应用分别作了说明,最后展望了储能技术未来的发展方向.     

面向新型能源结构的系统调频技术回顾与展望

随着我国风光电源近年来跨越式的发展,当前电力系统朝着构建高比例可再生能源系统体系的目标高速前进。与此同时,以火力发电为代表的传统电源占电力系统比例逐渐降低,导致了电力系统惯性下降以及调频能力减弱等突出问题。文中对新型电力系统下的多种潜在调频资源进行深入挖掘,从源-荷-储不同环节出发,梳理了风电机组、光伏机组、负荷资源以及储能系统参与系统调频的方式和原理。在此基础上,从考虑单一资源和考虑多种资源参与系统调频的角度,针对风光荷储参与系统优化运行问题进行总结,对比分析了优化模型中不确定因素的处理以及模型的求解算法。最后对系统优化调度中如何完善调度机制,合理安排新能源机组、负荷资源以及储能系统调频备用容量等问题进行了展望。     

基于剩余容量匹配的储能装置负荷分配控制技术

多个储能单元并联运行时,传统的均流等负荷分配控制技术难以实现对各个储能单元剩余容量的充分利用。如何依据剩余容量的差异,实现储能单元间的负荷分配成为储能装置控制技术的研究热点之一。文中利用输出电流和剩余容量定义了储能单元的负荷系数,将其与具备双信号母线结构的负荷分配控制电路相结合,设计出基于剩余容量匹配的负荷分配控制策略,提高了储能装置剩余容量的利用率。为了增强储能单元运行的灵活性,以提出的负荷分配控制策略为基础,形成了储能单元并联运行的柔性热投切控制方法。仿真和实验结果验证了所设计的控制策略和控制方法的可行性和有效性。     

支撑电力系统清洁转型的储能需求量化模型与案例分析

目前,储能需求的研究多集中于特定应用场景中电化学电池等持续放电时间较短的储能装置的配置,缺乏对系统整体性储能需求规划的方法及经济性影响的研究.针对短时和长期2种不同类型储能的特点,建立了以系统综合成本最低为优化目标的量化分析模型和方法,从总量、结构和成本3个维度量化分析系统级储能需求,将储能规划嵌入电源规划的混合整数优化问题中统一求解.以欧洲、全球和中国为算例,分析支撑能源清洁转型电力系统所需的储能种类、储能装机容量和可接受的储能成本.结果表明,仅依靠以锂离子电池为代表的短时储能无法满足未来高比例可再生能源场景的全部系统要求,长期储能将在2035年后的深度清洁转型中逐步发挥重要作用.     

考虑电动汽车调度的微电网混合储能容量优化配置

在微电网中适当的储能配置方案能保证微电网运行的经济性和可靠性。在考虑分布式电源的建设成本、运行维护成本、回收成本、环境成本和能源短缺补偿成本的基础上,提出了一种含电动汽车调度的微电网混合储能容量优化配置策略。该策略在考虑了不同种类储能设施和负荷的基础上,通过对系统出力和负荷的协调来构建经济适用的混合储能系统。并在满足重要负荷和一般负荷的供电可靠性基础上,采用人工蜂群算法得到最优的储能容量配置。最后,以一个具有20年使用寿命的微电网项目来进行对比分析,结果验证了所提优化配置方法的有效性。     

计及负荷可控性的微网储能容量优化配置

合理配置储能容量,是保证以可再生能源为主体电源的独立微网经济可靠运行的关键。基于微网地下水开采负荷的可控性,提出可再生能源/储能/负荷协调的微网系统功率分配策略。在此基础上,考虑蓄电池储能的运行特性对其寿命影响,提出微网电池储能的容量优化模型。以中国西北地区风光互补独立微网为例,对电池储能容量优化进行研究,仿真结果验证了所建模型的合理性。