参与新型电力系统需求响应的分布式储能资源管理与策略研究

随着越来越多的光伏、风电、地源热泵等新能源的接入,电网对高比例新能源的安全可靠并网及高效消纳提出了更高要求。储能作为分布式能源重要的能量调节单元,参与新型电力系统的管理、调度、优化作用愈加明显。将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。在分析客户侧储能调控策略基础上,提出了一种以能源互联为基础的用户侧分布式储能规模化应用系统,利用网间较为分散的储能资源,希望可以为电力负荷调度的优化以及分布式储能系统运行效率的提升提供相应的参考与借鉴,以实现区域自治的需求响应。通过该研究,可为可再生能源高效消纳提供参考。     

考虑电力市场机制下的客户侧储能参与需求响应控制策略

当下电力市场机制的改革为客户侧储能电站的建设提供了市场环境和政策支持。在此环境下研究了客户侧储能参与需求响应控制策略,确保实现电网与用户之间的友好交互。首先,阐述客户侧储能系统架构;然后,建立客户侧储能参与需求响应控制策略模型,包括基于信息系统需求响应的控制策略、基于标准模块化的需求响应预案的控制策略和计及不同场景下的储能调控的控制策略;最后,进行案例分析,进而进行成效分析。可以发现利用先进的通信控制技术对多个离散的、规模较小的客户侧储能系统进行集群控制,调控其参与电力需求响应,扩展了客户侧储能电站的应用场景,可显著提高客户侧储能系统的收益,降低企业用能成本。     

基于需求侧响应的配电网储能容量识别

随着越来越多的分布式储能系统在负荷侧并网运行,需求侧响应获得了更多的手段。用户侧储能响应容量是用户侧系统需求侧响应能力的重要组成部分。为估计不同时刻和条件下用户侧储能容量,文中提出一种基于需求侧响应的配电网储能容量识别方法。考虑不同类型负荷用户的需求响应协同控制策略的目标,用粒子群算法进行储能充放电与受控负荷投切策略过程求解,最后计算储能系统的响应容量。结果表明,各类负荷的占比与分布式电源出力对响应容量均产生一定影响,为了取得安全性和稳定性以及使用效率之间的平衡,应当根据控制目标合理配置储能容量。     

计及需求侧响应的用户侧储能最优运行决策分析

夏季用电尖峰时段,用户侧储能参与需求侧响应可以提高用电经济性.本文首先对基于激励的需求响应机制进行分析;然后建立用户侧储能参与峰谷套利、需求响应和最大需量管理的数学优化模型,获得储能最优充放电策略,并优化用户参与需求响应时上报的响应功率;然后建立用户侧储能全周期成本收益模型,比较参与需求响应前后的储能成本回收年限;最后...     

考虑需求侧响应的含储能区域综合能源系统运行优化

为提高区域综合能源系统的经济效益,提出了考虑需求侧响应的含储能的区域综合能源系统运行优化模型。首先建立包含储能、分布式能源、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄热槽等区域综合能源系统模型和可转移负荷、可削减负荷的模型。然后以系统的总运行成本最小为目标,构建区域综合能源系统运行优化模型;最后采用cplex求解器进行求解,通过算例验证。结果表明,需求侧响应和储能对提高系统经济性具有积极影响,可转移负荷、可削减负荷、储能在系统的调度中起到了移峰填谷的作用,需求侧响应的引入能有效降低系统总运行成本和峰谷差,验证了模型和方法的有效性。     

需求响应下分布式储能协调运行策略研究

随着电池储能技术的不断成熟和发展,其在电力系统中也得到了广泛应用。针对需求响应下多点分布式储能电池的协调优化问题,分析了电池储能系统的调节响应特性,以用户用电成本最小化为目标,基于分时电价的储能电池需求响应,构建了以网损最小化为目标的多点分布式储能参与需求响应协调优化模型,并通过IEEE 3机9节点算例验证了模型的有效性,为电池储能系统在电网需求侧辅助服务市场中的应用提供技术支撑。     

考虑多能协同的工厂综合需求侧响应模型

在能源互联网背景下,分散化的能源市场和能源网络结构使得传统的电力需求侧响应(DR)将逐步向综合需求侧响应(IDR)的方向发展。IDR是能源互联网中实现用户深度参与系统调控、传递能源市场价格信号、参与能源市场的重要切入点,是电力DR理论在能源互联网中的扩展。针对工业园区提出了一种工厂IDR模型,同时将光伏、电储能、冰蓄冷和水蓄冷等分布式资源考虑在内。建立园区内能源系统IDR的物理和数学模型,并将其转换为混合整数线性规划用分支定界法进行求解。仿真结果表明,通过IDR模型的优化,多种能源协同互补,并引导用户制定合理的综合能源利用方案,提高了用户侧的用能效率,减少了用户的用能成本;所提模型在工厂的经济性、灵活性以及系统运行方面均带来了一定的效益。     

考虑需求侧电价的配电网储能设备运行策略与容量的协调优化

光伏、储能和需求侧响应的协调运行可有效平抑负荷波动并提升配电网运行的经济性。为实现通过主动运行提升配电网资产利用率的目标,本文首先改进了主动配电网的运行策略,在电网正常状态下,考虑了用户舒适度以及用电经济性的双重需求,建立了基于启发式滑动数据窗滚动技术的价格型空调快速响应模型;在电网故障状态下,提出了考虑用户赔偿的激励型空调负荷响应模型,以及故障状态下存在互联的馈线组内广义需求侧资源协调调度的共享策略,以减少线路的冗余备用。其次,建立了基于以上运行策略的配电网主动运行收益模型,以及以配电网效益最大为目标的配电网需求侧电价、储能运行策略和容量配置的协同优化模型。最后,以改进的IEEE-33节点配电系统为算例进行了仿真。仿真结果验证了所提模型的有效性,并探讨了用户负荷需求侧资源参与程度对储能配置的影响以及共享机制对提升配电线路利用率的贡献,为主动配电网广义需求侧资源优化配置提供了参考。     

考虑需求响应和储能寿命约束的多类型电源协同调度

为了应对不断提高的风电渗透率给电力系统运行带来的调峰压力,参与调峰的火电机组往往需要频繁启停,降低了系统运行的经济性和效率;电化学储能的灵活调节能力和柔性负荷的快速响应能力能够提升系统灵活性,有效平抑风电波动带来的影响。因此,针对储能电池的充放电行为对其寿命带来的影响和不同柔性负荷的响应特性,建立考虑需求响应和储能寿命约束的多类型电源协同调度模型。某地区电网的算例仿真结果表明:在多类型电源电力系统中实施需求响应和引入储能电池参与电网的协同调度,能够有效降低系统负荷峰谷差,提升风电消纳率,减少火电机组的启停机费用和燃料费用,从而提升系统运行经济性;制定调度计划时考虑储能电池的折损成本,有利于延长储能电池的使用寿命。     

考虑云储能服务机制的分布式新能源消纳研究

在新能源快速发展的大背景下,从构建和完善储能系统的角度,提出了一种云储能服务商运行机制,通过云储能平台将碎片化储能资源进行整合,构建起新能源消纳与用户购电模型。用户根据实时电价以及分布式新能源出力优化自身负荷曲线,对所购买的云端电池进行充放电控制,从而降低购电成本并获得新能源消纳补偿收益,能够促进分布式新能源并网和就地消纳、缓解系统调峰平衡压力。采用实际电网数据对模型进行仿真分析,结果验证了模型的有效性。     

计及需求侧响应能力的受端电网储能优化配置方法

受端电网负荷量大,需求侧响应能力较强,在储能配置阶段考虑需求侧响应能力,可降低储能的配置容量,进一步提高储能配置的经济性与可行性。以受端电网储能为主要研究对象,提出了一种计及受端电网需求侧响应能力的储能配置方法,用于分析需求侧响应对储能的替代作用。以储能配置成本、弃风弃光成本、需求响应补偿成本和切负荷成本最小为目标函数,实现多元储能的优化配置;通过控制需求侧响应的容量和价格参数,分析需求侧响应对储能容量配置的影响。通过算例分析发现,需求侧响应对磷酸铁锂储能替代作用明显,且需求侧响应的价格参数对储能容量配置影响更大。     

考虑储能和需求侧响应的微网光伏消纳能力研究

在光伏发电迅速发展的情况下,分布式光伏的消纳成为人们关注的热点。构建了含有分布式光伏、储能系统以及需求侧响应的光伏微网系统。以光伏发电消纳量最大为首要目标,同时考虑微网系统的用电成本,并加入功率平衡、微网可靠性、储能系统功率上下限、需求侧响应以及光伏出力界限等约束条件。为了对比分析储能和需求侧响应对微网光伏消纳的影响,设立不考虑储能系统和需求侧响应、只考虑储能系统、只考虑需求侧响应、同时考虑储能系统和需求侧响应4种情景,使用改进帝国竞争算法解决约束条件较多的问题。通过对比发现,借助储能系统和需求侧响应能够有效地提高微网中分布式光伏的消纳率,同时也保证了微网用电的经济性。     

基于分层储能的主动配电网需求响应控制策略研究及实现

开展需求响应(Demand Response, DR)和提高分布式发电(Distributed Generation, DG)渗透率可以有效地缓解输电和发电建设要求。传统配电网的无法适应DER高渗透率接入,基于价格和激励的需求响应在现有的政策和市场环境下推广应用驱动力不够。为了解决上述问题,将配电网储能系统进行分层分级,通过层级分权和责任授权发挥储能系统的主动性,不同层级的储能通过自主协调进行需求响应。该方法可提高分布式电源的渗透率,延缓配电网升级改造提升资产利用率,满足区域配电网稳定运行、电能质量、供电可靠性等,促进储能在电力系统中的应用。基于该研究成果研制的主动配电网需求侧管理系统已应用于国家能源应用技术研究及工程示范项目,实践验证了策略的有效性和实用性。     

考虑需求响应和共享储能的配电网低碳经济调度

需求响应和储能使用权的共享是电网低碳经济调度切实可行的调节手段.综合考虑可再生能源发电利用率、用户电费支出满意度等约束条件,以售电公司净利润最大和储能运营商收益最高为目标,构建低碳经济调度模型.在共享储能调控策略的基础上针对不同类型用户实施负荷需求响应,并利用多目标粒子群算法求解.通过算例分析验证了所提低碳经济调度策略的有效性.     

基于需求响应的用户侧综合能源系统分布式博弈均衡策略

用户侧综合能源系统是未来能源消费方式的重要发展方向,实现用户侧综合能源系统的运行优化可以提高其经济效益和环境效益.为此,建立了由多个分布式能源站和多个能源用户组成的用户侧综合能源系统能源交易模型,提出了基于需求响应的用户侧综合能源系统分布式博弈均衡策略.分布式能源站最大化各自收益,能源用户则以各自效用最大化为目标,首先...     

考虑广义需求侧资源的微电网规划设计

科学合理的微电网规划设计可以有效降低投资成本,也是确保其运行时发挥优势的基础和先决条件。该文计及规划与运行的耦合特性和能源互联网背景下供需双侧资源协调互动的重要特征,提出了考虑广义需求侧资源的微电网综合规划设计。首先,建立广义需求侧资源数学模型,在此基础上构建微电网综合资源规划的数学优化模型。然后,采用动态自适应粒子群优化算法求解此高维优化问题。最后,由仿真结果和对比分析可知,所提方法可降低系统峰荷,实现微电网规划设计的经济性目标,从而验证了考虑广义需求侧资源的微电网规划设计的优越性和所提算法应用的可行性、有效性,为需求侧资源主动参与微电网规划和运行提供了借鉴。     

计及分布式需求响应的多微电网系统协同优化策略

在清洁能源高渗透态势下,多微电网系统协同优化成为促进清洁能源高比例消纳的有效手段,合理的分布式需求响应机制对于进一步提升清洁能源利用水平具有重要研究价值。因此,提出一种计及需求响应的多微电网协同优化机制,建立需求响应资源自主竞价模型,实现分布式需求响应。首先,考虑到需求响应补贴合同的激励特性,构建微电网自治优化调度模型,制定电力供需计划和需求响应策略。其次,各微电网参考历史成交信息,以预期效益最大为目标制定需求响应资源竞价策略。再次,为实现经济高效的分布式需求响应,在日前阶段引入双向拍卖机制搭建需求响应资源端对端匹配框架。最后,通过算例验证了所提机制能实现需求响应资源分布式交易,提升多微电网系统整体经济性,并有效促进清洁能源消纳。     

基于需求侧响应和储能电量预估的微网运行调度策略

微网在孤岛运行期间,若微电源和储能装置容量不足,则无法保证网内所有负荷的正常供电。为提高微网供电可靠性,同时尽可能利用可再生能源发电,提出了一种基于需求侧响应和储能电量预估的微网运行调度策略。该策略针对孤岛运行期间的微网,根据微源发电功率和负荷用电功率的超短期预测结果,对储能功率和剩余电量进行预估,结合预估结果和需求侧信息对各类负荷实施不同的调度策略。通过对可平移负荷的平移优化和对可中断负荷的适时逐级投切,达到微网内重要负荷可持续供电和其他负荷停电时间最短的目标。仿真算例验证了所提策略的正确性和有效性。     

基于风险量化与需求侧响应的综合能源系统储能事故备用优化利用

针对综合能源系统并网运行中如何提高储能事故备用容量利用效率的问题,提出一种基于风险量化与需求侧响应的储能事故备用优化利用方法.首先,构建某电池生产园区综合能源系统(IES)设备能量模型;然后,综合考虑非计划脱网概率以及重要负荷损失将脱网风险进行量化;在此基础上,兼顾脱网风险与并网收益,同时考虑园区需求侧响应,构建基于风...     

家庭集聚需求侧响应策略分析

在智能用电的背景下,家庭用户可通过参加电力需求响应促进电力系统的安全稳定和经济运行,并获得额外收益,因此,文中提出了一种家庭集聚需求侧响应策略。首先,提出家庭集群化的理念,将居民家庭聚合为社区进行管理,并设计居民侧的响应机制。其次,考虑需求响应时的居民用电习惯与影响因素,构建家庭用电的可响应负荷函数,对家庭的需求侧响应潜力进行量化。在此基础上,设计了兼顾完成度和用户体验的家庭需求响应策略。最后,提出评价响应策略的三个具体指标：任务完成率、用户不适度和经济效益,并用算例验证了所提策略的有效性和经济性。