风光储微电网容量配置优化综述

随着“双碳”目标提出,依靠化石能源为主体的电力供应体系正面临巨大挑战。为了更好地响应国家号召,电力行业都在积极探索寻求减少化石燃料使用的发电方式,目前,最大程度上能够在保障供电的可靠性和经济性的前提下,含有高比例的新能源分布式发电的微电网在实际应用方面取得了优异的效果。但是,这种风光储微电网的经济性和可靠性很大程度上取决于其容量配置方案优劣,为了尽可能地获得最好的容量配置方案,国内外专家学者对此做了大量研究,本文将对这些学者在容量配置方面的研究做综述。     

基于DIgSILENT的风光储微电网系统对电网安全稳定影响分析

[目的] 风力发电、太阳能发电等可再生能源由于其随机性和间歇性等特点严重影响电力系统的稳定性。为此,文章从系统侧角度研究风光储微电网系统对电网的安全稳定影响分析。 [方法] 首先,在DIgSILENT软件下搭建风机、光伏、储能装置及微电网的电网仿真模型,然后对其进行稳态及机电暂态计算,提出相应的稳控策略。 [结果] 通过对采取的稳定控制策略进行归纳总结,提出分布式电源、储能装置控制策略及整个微电网系统控制策略制定的一般性原则。 [结论] 研究成果可为微电网工程的控制策略制定提供借鉴和参考。     

微电网系统在三明发展前景及可行性研究

微电网是一种新型电网,由各种分布式电源通过联络线与电网相连,由于供电与需求的不平衡关系,微电网可选择与主网之间互供或者独立运行,实现对配电网能源结构的优化。主要介绍了微电网中分布式电源,如燃料电池、光伏电池和风力发电机组等,并对其特性进行相关分析。     

风光柴储微电网容量优化配置的运行策略

设计合理的运行策略是微电网容量优化配置过程中的关键因素之一。以典型独立型风光柴储微电网为研究对象,基于分布式电源的特征,将微电网运行工况划分为7种状态,进而找出设计运行策略的关键问题：当储能（BES）、柴油发电机（DE）的可输出最大功率之和大于净负荷功率时,如何分配净负荷。针对该关键问题提出首选BES分配净负荷、首选DE分配净负荷、DE趋向额定功率分配净负荷3种运行策略。基于解算多目标优化模型的计算结果分析3种运行策略的特点,指出各自的适用场合。     

风光储直流微电网的双输入MPPT控制策略分析

针对以输出功率为判断标准的传统的单输入扰动观察法(下文简称为“传统扰动观察法”)存在的弊端,提出一种可用于风光储直流微电网的双输入变步长扰动观察法(下文简称为“双输入MPPT控制策略”),并对风电机组和光伏发电系统分别采用两种控制策略时的占空比、发电效率等进行了对比分析。分析结果显示：相较于传统扰动观察法,风电机组采用双输入MPPT控制策略追踪最大功率点后,扰动步长减小90%的同时追踪时间减少了72.3%;光伏发电系统采用双输入MPPT控制策略追踪最大功率点后,扰动步长减小90%的同时追踪时间减少了39%。仿真结果验证了双输入MPPT控制策略的有效性,该策略适用于电感参与调压的多种场景。     

基于猫群算法的风光储微电网电源容量优化配置研究

在风光储微电网中建立孤岛运行方式下风、光、储的容量优化配置模型,该模型以负荷缺电率作为微电网供电可靠性的约束条件,以微电网运行成本最小为目标函数.利用猫群算法对所提模型进行求解,确定出风电机组、光伏组件和蓄电池的最优容量配置方案.最后,通过算例证明了所提模型与方法的有效性.     

基于抽水蓄能电站的风光互补发电系统容量优化研究

针对风光互补抽水蓄能电站各部分容量之间的关系,给出了一种基于改进粒子群算法的最佳容量的优化设计方案。通过对抽水蓄能模块的建模分析,建立风光互补抽水蓄能电站容量配置的优化模型,给出相应容量配置要求。研究结果表明,文中互补开发方式可以解决单一发电系统存在的弊端,提高发电效率,具有很好的实际应用价值。     

基于改进灰狼算法的独立微电网容量优化配置

为降低独立微电网的综合发电成本,提高供电可靠性,研究基于改进灰狼优化算法的独立微电网电源容量优化配置方法.针对基本灰狼算法在进化后期由于种群多样性的缺失而易出现局部收敛或算法早熟的问题,提出一种具有全局寻优性能的改进灰狼优化算法.改进算法首先利用Tent混沌序列产生初始种群,以增强种群的多样性;其次,通过对收敛因子设置...     

离网型风-光-抽水蓄能恒压供电系统

根据风能与太阳能互补的特性,并利用农村地区常见的开口水井作为抽水蓄能的下水库,本工作提出了一种适用于偏远农村地区的小型离网风-光-抽水蓄能联合运行系统.采用了一种新颖的发电技术,使得系统的输出功率、输出电压不受风速和太阳能辐射强度变化的影响,且不需要使用电池、逆变器、控制器和控制电路等设备.建立了所提出系统的数学模型,基于湖南省某偏远农村24 h的真实数据进行了恒压供电系统电能输出特性的仿真与对比分析.结果表明,所提出的系统能够实现昼夜连续稳定运行,输出功率几乎保持与设计值相等的0.3 kW,输出电压也基本维持在220 V;在用电高峰时段8～22 h,整个系统的平均输出功率为294.5 W,最大值为300 W,平均输出电压为217.8 V,与设计值的功率偏差为1.8％,电压偏差为1％.与风电-抽水蓄能和光伏-抽水蓄能联合运行系统的结果相比,功率偏差分别降低了28.8％和34.8％,电压偏差分别降低了27.7％和34.1％.所提出系统具有简单、可靠、故障率低、无污染和供电恒压稳定的优点,有助于向风能、太阳能资源贫乏地区的偏远农村居民提供低成本的优质电能.     

风光互补发电系统混合储能系统容量优化方法研究

风光互补发电系统受风光资源影响发电功率波动较大,配置适当的储能系统可提高新能源发电的消纳能力和电能质量。针对风光互补发电系统储能容量优化配置问题,将运行投入成本作为优化目标,提出以抽水蓄能为基础,蓄电池和超级电容参与的混合储能系统模型。该储能模型以跟踪负荷曲线作为平抑目标函数,利用集合经验模态分解和滑动平均法,对抽水蓄能机组、蓄电池和超级电容设备进行功率分配。建立了风光发电系统模型,利用带免疫的粒子群算法对储能配置容量进行寻优求解。计算结果表明,所提基于抽水蓄能的混合储能容量优化模型,对发电系统输出功率波动情况改善明显,电能消纳能力和运行经济性有所提高。     

风光-氢储微电网系统多目标容量优化配置

为实现“双碳目标”,减少“限电”带来的不利影响,提出了风光-氢储能的微电网方案,介绍了系统容量配置原理,并建立数学模型。采用Homer Pro软件和改进BAS GA算法创建多目标风光-氢储能容量优化配置模型。在离网运行状态下,对风光-氢储能系统容量优化配置模型进行实例验证。结果表明：相较于风储、光储、风光储、风光柴储系统,风光-氢储能系统的净现值及度电成本分别降低为1 425.036 8万元和1.529 元/（kW〖DK〗•h）;可再生能源利用率提升至98.7%,负荷缺失率降低至5.50%。     

基于序列运算的风光储混合微电网可信容量评估

以含风光储的交直流混合微电网为研究对象,通过聚类分析方法对气象条件进行分类,搭建风光储出力概率模型并进行序列化.提出一种序列运算方法计算交直流混合微电网用电不足期望值,从而迭代求得可信容量,针对风光装机容量配比以及直流负荷敏感度对可信容量的影响进行了分析,并将计算结果与蒙特卡洛法进行了对比,验证该文所提方法的正确性与有...     

光伏发电技术在微电网中的应用

微电网已成为一些发达国家补充电力系统一个重要辅助手段,其以更具弹性的方式协调分布式电源,从而充分发挥分布式发电的作用。光伏发电系统具备实施方便、绿色能源的优势,在与微电网相结合后,将成为电力系统的可靠补充,为电网的灵活、可靠、经济运行发挥更大的作用。     

基于随机规划的风光互补系统容量配比方法

在风光互补系统的容量配比研究中,并未考虑风光发电实际输出功率的随机性.提出了一种基于随机规划的风光互补系统容量配比方法.考虑到风光发电的实际输出功率具有随机性,基于随机规划理论建立以功率平稳输出为目标的风光互补系统容量配比模型;利用基于随机模拟技术的粒子群算法求解模型,探讨了风光互补系统的最佳风光容量配比;并以琼海市某...     

PLC在风光互补发电系统中的应用——光伏发电系统

为了风光互补发电系统职业技能大赛的交流发展,以风光互补发电系统大赛设备为载体,根据光伏发电系统的手动、自动的控制要求,通过列出PLC的输入输出口配置,并采用便捷的PLC子程序编程方式进行编程,提供了相关编程思路。该方案减少了编程时间,供相关学生和工程人员参考。     

光储交直流混合微电网协调控制策略及试验设计

针对光伏发电输出功率的随机性和波动性,提出一种适用于光储交直流混合微电网协调控制策略,搭建了光储混合微电网实验平台,完成了硬件电路器件选型和主电路设计,并基于dSPACE1006设计了控制软件,进行了并网模式和孤岛模式下的变载试验。结果表明,所提出的光储微电网协调控制策略可以有效的平滑光伏系统的输出功率,维持交直流母线电压稳定,保证微电网在并网模式和孤网模式下稳定运行。     

基于决策者偏好的微电网经济/环保多目标优化调度研究

文章针对微网多目标优化调度算法研究中的问题,提出基于偏好权重向量的第二代非劣支配排序遗传算法(PWV-NSGA-II),利用NSGA-II在多目标空间求解的特性以及决策者的偏好信息,一次性获取多个偏好权重下的Pareto折中解集。同时,设计了基于偏好程度的优秀个体选择策略,兼顾了决策者的偏好和种群的多样性。将PWV-NSGA-II应用在所建立的微网经济/环保多目标调度模型中,并详细分析了不同运行模式下算法的优化结果。分析结果表明,PWV-NSGA-II算法能有效地反映决策者的偏好信息,并能较好地适应不同运行模式下优化模型的变化,具有较强的鲁棒性,对于解决实际的微网多目标优化问题有一定的参考意义。     

小型风光储联合发电系统的设计

针对新疆维吾尔自治区农牧地区自然资源优势及日益增长的用电需求,设计了一种可移动式小型风光储联合发电系统,用于满足当地居民及牧民对便携式发电设备的需求。对该发电系统的总体设计方案、硬件及软件的设计分别进行了介绍,并通过实验验证了该发电系统能较稳定的跟踪太阳。该发电系统整体上实现了太阳能、风能的独立及互补发电,提高了资源利用率,且其结构简单、价格低廉,作为初级阶段的研究成果可供相关设计参考。     

微电网系统光伏发电模块配置问题及改进探索

基于可再生能源的分布式发电技术让微电网系统的研发应用成为现实.光伏模块作为分布式发电的主力与微电网系统共生、互惠、同进退.接入微电网系统的光伏发电模块,由于其本身的自然属性和电力系统的特殊环境,存在各种失调缺陷.本文在微电网系统框架下,通过详细分析光伏发电模块组件系统、监测系统、逆变系统、控制系统及管理系统各部分的缺陷本质,阐述了微电网系统对光伏发电模块的技术要求.论文研究的目的,一方面在于提高光伏模块配置方案的可塑化,使其适应微电网系统灵活、高效、智能的运行模式,从而达到区域分散能源的最高利用效率;另一方面也探索光伏发电模块接入微电网的技术标准,为微电网融合及电网智能化研究积累经验.