考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略

为减少电力行业发电过程中碳排放对环境的污染、提升风电消纳比例,文章提出了综合考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略。首先,在分析系统产生弃风原因的基础上,对引入电储能提升系统灵活性进而促进风电消纳的机理进行研究;其次,分析碳交易机制对电热联合系统的影响并建立碳交易成本模型;然后,构建以总成本最低为目标的优化调度模型,综合考虑火电、热电机组运行成本、风电运行维护成本及弃风惩罚费用、储能装置运行成本、碳交易成本及系统各单元约束;在保证系统安全可靠的基础上采用Yalmip/Gurobi对所建模型进行求解;最后,通过算例对比分析,验证了碳交易对电热联合系统能源结构的优化作用,以及在碳交易下,储能的参与对于进一步提升系统新能源利用率和经济环境效益的有效性。     

电网风电接纳能力评估方法综述

对电网的风电接纳能力进行评估不仅有利于风电的规划发展,还有利于系统的调度运行。根据风电建设的不同阶段及风电接纳能力评估的不同效用,将风电接纳能力研究分为2个阶段:第一阶段是指在风电发展的初期,评估主要效用是服务于风电的规划发展,为确定电网的最大风电装机容量提供数据支撑;第二阶段是指在风电大规模并网以后,评估主要效用是服务电力系统调度运行,提高电网的风电消纳能力。分析了2个阶段的风电接纳能力评估方法,指出了目前风电接纳能力评估所存在的一些不足及相应的改进措施,并对风电接纳能力后续研究所需注意的问题提出了建议。     

基于NSGA-II的日前风电最佳接纳能力的研究

当电网接纳一定规模的风电时,继续增加风电的接纳并不能使全系统的煤耗量和污染物排放量进一步下降。针对这一问题,提出了"日前风电最佳接纳能力"的概念,构建了风电增发带来最大经济效益和环保效益时的风电最佳接纳能力的优化计算模型。将风电能够为电网节约的煤耗量和减排的污染物排放量最大以及电网接纳风电能力最大作为目标,并计及风电的波动性以及系统正负旋转备用容量约束,利用快速非支配排序的多目标遗传算法进行求解。以山西某区域电网为例,验证了文章所提模型和方法的有效性和合理性,符合节能发电调度理念。     

混合电源系统接纳风电能力的一种新算法

从某典型水电厂日发电量方块图入手,叙述了常规电源为风电调峰的机理,通过梳理相应依存关系,分析和比较后选用考虑水电电量的计算方法,关键是增加了对风电出力的随机性和波动性的考虑。在考虑水电电量的基础上,对原有电量模型和计算方法进行完善和改进,给出一个适合电网运行、计算简便、数据准确的风电接纳能力计算方法的步骤及逻辑框图。新算法利用大型水电厂的调节能力,平滑原本随机的风电出力,使风电与水电出力之和保持基本稳定。在考虑水电电量的基础上,先算出水电可平衡的风电出力,再确定火电可平衡的风电出力,以此确定混合电源系统可接纳风电能力。     

风电光伏系统中的电池储能技术及其应用

随着可再生能源的快速发展,风电和光伏发电已成为清洁能源领域的重要组成部分。然而,由于可再生能源的间歇性和不稳定性,储能技术在风电光伏系统中起着关键作用。本文旨综述电池储能技术在风电光伏系统中的应用,并探讨其在提高系统稳定性、降低能源成本和促进可再生能源的大规模应用方面的潜力。     

储能提升含高比例风电电力系统可靠性分析

高比例风电并网对电力系统的可靠运行带来威胁,合理利用储能装置提升电力系统的可靠性成为必要手段。文章依据电力系统实际负荷数据,采用蒙特卡罗抽样与等效电量函数法相结合的策略,分别对只含常规机组、风电并网以及储能参与高比例风电并网3个不同场景下的电力系统进行可靠性指标计算,得到不同季节可靠性指标在各个场景下的变化趋势,分析储能系统对电力系统可靠运行的积极影响。使用某省级电网风功率和机组的真实数据展开算例分析,检验所提方法的必要性和有效性。     

含风电场的电网储能系统选址和优化配置

储能系统的选址要根据具体的指标进行考核,指标的选取应考虑到储能系统接入电网后能为电网提供快速的有功、无功支撑,提高电网电压稳定水平,降低网络损耗,改善系统的小干扰稳定性等。因此,从安全、稳定、经济性三个方面建立指标评估模型,考核储能系统各接入位置的优劣,从而进行合理的选址。为了进一步实现容量的优化配置,针对目前电力市场的发展,构建了以综合效益最大化为目标的多目标最优潮流模型,在最优潮流指导下实现储能系统的容量优化配置。最后,建立基于电力系统分析综合程序(PSASP)的发输电网、风电场和储能系统仿真模型,按照所建模型进行储能系统的选址和容量配置。仿真结果表明,所建模型可以有效指导储能系统进行选址和容量的优化配置,并能够有效评估储能系统对大规模风电并网运行性能的影响。     

基于枚举法的地区电网接纳风电能力评估

为准确评估地区电网的最大接纳风电容量,提出一种基于电网调峰能力约束、静态安全约束和暂态稳定约束的风电接纳评估体系。首先利用随机生产模拟技术评估风电并网后对系统备用容量的需求,进而修正传统调峰能力约束下接纳风电容量的评估;然后利用DIg SILENT平台的枚举法对各接入点可能出现的接入容量组合进行潮流计算,实现了全局搜索寻优。通过设置常见的大扰动工况进行机电暂态仿真验证,最终得到满足暂态稳定约束,即整个地区电网的最大接纳风电容量。     

太阳能热泵联合风电蓄热供暖系统优化研究

设计一种太阳能热泵联合风电蓄热系统,并建立系统动态模型。为获得最大太阳辐照量和最小生命周期成本,使用4种不同优化算法对集热器倾角（CTA）、集热器方位角（CAA）、集热器面积（CA）、水箱容积（TV1、TV2）、热泵功率（HP1、HP2）和电锅炉功率（BP）等关键参数进行优化。以乌鲁木齐某单位行政楼的供暖系统为对象进行算例分析。结果表明:Hooke-Jeeves方法优化效果最佳,CTA为(φ-6°)（φ为当地纬度）、CAA为(α-2.5°)（α=0°为正南朝向）时,可使系统获得最大采暖季辐照量;TV2/BP为69.8 L/kW,TV1/CA为86.4 L/m²,（HP1+HP2）/CA为125.6 W/m²,系统生命周期成本最低,相比优化前,参数优化后的系统生命周期成本节省11.8%。     

基于旁路系统提升热电机组风电消纳能力研究

针对中国三北地区冬季供热期弃风现象严重的问题,提出利用高低压旁路供热解耦传统热电机组的电热强耦合关系,并基于旁路系统供热的热电机组电热特性,建立风电消纳能力数学模型,根据电网调峰需求,给出热电机组的运行策略.结果表明:高低压旁路系统参与供热可大幅提升热电机组的风电消纳能力和供热能力.为了保证高低压旁路供热安全,要注意高...     

风电场含退役动力电池的混合储能系统容量优化配置

针对退役电池在风电场平抑功率波动场景的应用,提出一种考虑退役电池时间尺度的混合储能系统容量配置方法。首先分析退役电池和新电池储能的优势,并介绍储能系统的成本构成;然后建立以全寿命周期经济性最优、考虑退役动力电池充放电时间尺度的混合储能容量配置模型,线性化后可调用求解器求解获取储能容量配置结果;最后用风电场实际数据进行分析,验证容量配置方法的有效性,并分析风电场不同储能配置时长政策要求、退役动力电池不同时间尺度以及不同控制策略下的混合储能容量配置结果。     

一种新型双电池风力发电储能系统及控制策略

提出一种新型双电池风电储能系统,它能以较低的运行成本将风电功率波动维持在规定的范围内;风电场可在每个调度时段内输出恒定功率,使风电稳定地并入电网.当调度功率低于实际风电功率时,起充电作用的电池处于工作状态,当调度功率高于实际风电功率时,起放电作用的电池处于工作状态;当其中一个电池充满电或深度放电时,2组电池的充、放电状...     

电加热相变材料蓄热地板采暖的热性能模拟

为消除电采暖引起的电网峰谷差并降低采暖运行费用，该文提出了一种带有相变材料潜热贮能板的地板电采暖系统，并建立了分析此系统热性能的地板和房间理论模型，对给定的电加热相变蓄热地板采暖房间，模拟了室内空气温度和地面温度的变化，藉此分析了我国几个气候地区冬季该系统的应用效果，结果证明此采暖方式在使房间热负荷不大的建筑和气候条件下，基本能满足人的热舒适性要求，有较好的应用前景。     

SIZING AND TECHNO-ECONOMICAL OPTIMIZATION FOR HYBRID SOLAR PHOTOVOLTAIC/WIND POWER SYSTEMS WITH BATTERY STORAGE

A general methodology is presented for the sizing and optimization of renewable power supply systems, including hybrids such as those with solar photovoltaic and wind power components. The technical and economic optimum configurations are found by reference to periods over which the average resource (e.g. wind/solar) is least or the average load demand is greatest. For stand-alone systems, the annual autonomy is an important further design factor. This is the fraction of time for which the specified load can be met. The optimization seeks the least expensive system configuration which achieves the required autonomy level. It is the autonomy level which largely determines the size of battery storage capacity required. A system performance simulation procedure, with an hourly time-step, is used to obtain the autonomy levels of potentially optimum arrangements as the battery size is varied. Illustrative examples of the use of the method employ annual and monthly averaging periods, although any other period may be used. Data refer to the particular location and load pattern for an existing hybrid system, but the method is quite generally applicable. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

考虑电转气消纳风电的电-气综合能源系统两阶段鲁棒协同调度

针对传统随机规划方法和区间优化方法处理风电出力不确定性的不足之处,该文提出含电转气设备的电力-天然气综合能源系统两阶段鲁棒协同调度模型,并考虑天然气网络运行约束对燃气轮机和电转气设备调度出力及备用配置的影响。模型以风电基准场景下系统的日前调度运行成本及最劣风电场景下实时调度成本之和为目标函数,建立具max-min结构的双层优化模型,并在主/子问题求解框架下采用列约束生成（C&CG）方法进行求解。最后,在Matlab平台下构建仿真算例验证所提鲁棒协同调度模型的有效性。     

太阳能电动汽车储能系统的优化配置

在太阳能电动汽车(SEEV)系统中,储能系统的优化配置是一个重要且具挑战性任务.太阳能电动汽车储能系统的优化配置可以看成一个具有约束的优化问题:以储能系统的成本最小为优化目标,以表达系统可靠性指标的负载失电率为约束.决策变量不仅包含传统方法中的蓄电池充电电流而且还包含储能飞轮的质量.优化算法是采用基于遗传算法和神经网络的组合优化方法,即把机会约束遗传算法中比较耗时的个体检验部分交给神经网络处理.研究结果表明,基于遗传算法和神经网络的组合优化算法在被应用于太阳能电动汽车储能系统的优化配置时,算法收敛良好,计算时间少且可行.     

计及住宅混合能源需求响应的含风电系统随机优化调度

建立基于需求响应的住宅混合能源系统优化运行模型.同时,采用负荷聚合方法来集中分散的住宅需求响应能力.在电网层面,建立计及需求响应与风电的日前随机优化调度模型.最后,分别对6节点系统和IEEE-118节点系统进行仿真.仿真结果表明,6节点系统的弃风量下降77.5％,IEEE-118节点系统的住宅能源成本、电力系统运行成本...     

改善风电并网电能质量的飞轮储能系统能量管理系统设计

设计了应用于改善电网电能质量场景下飞轮储能系统的双层结构能量管理系统,其中能量管理系统的上层——决策管理层利用模糊算法,考虑飞轮储能系统状态和平抑风电功率波动需求来确定飞轮储能装置的充放电功率参考值,下层——调度控制层通过双环控制背靠背双PWM变流器实现飞轮储能与电网间的功率交换.在Matlab/Simulink下仿真...