光储联合电站建模与仿真

为解决光伏电站发电的波动性与不稳定性,介绍了光伏电站与全钒液流电池储能电站联合运行的系统结构,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立了光伏电池、光伏控制系统、全钒液流电池及其控制系统的电气模型,对并网及故障模式下光储联合电站系统的运行情况进行了仿真研究。结果表明,光储联合电站运行时储能系统能很好地平抑光伏电站的输出功率波动,故障模式下能维持光伏电站的稳定运行。全钒液流电池储能电站可提高光伏电站运行的经济性与可靠性,同时增强了光伏电站输出的可预测性。     

梯次利用电池储能系统参与用户侧削峰填谷的经济性研究

针对梯次利用电池储能系统参与用户侧削峰填谷的经济性问题,采用对比分析方法,基于现阶段新电池和梯次利用电池在技术、经济条件上的差异,建立基于投资回报率、投资回收期的经济性评估模型。结合实际算例,仿真分析梯次利用电池储能系统在不同回收成本下的配置规模及其经济性,并与新电池储能系统的容量配置及经济性进行比较分析。结果表明:当梯次利用电池回收价分别为0、0.2、0.4元/Wh时,储能系统存在适宜配置容量使得项目投资净收益为正,并且当储能系统持续放电时间为8 h时项目净现值最大,当储能系统持续放电时间为3 h时投资回报率最高;而梯次利用电池回收价为0.6元/Wh时,项目投资净收益始终为负值。     

Economic evaluation of fast charging electric vehicle station with second-use batteries energy storage system

由于电动汽车快速充电站大功率快速充电的特性会对电网的稳定造成冲击,因此考虑在电动车快速充电站中配置电池储能系统（BESS）,对充电站负荷进行削峰填谷,从而减少充电站变压器配置容量、缓解大功率快速充电对电网的不利影响。考虑到目前我国大量退役动力电池亟待回收利用的现状,结合梯次利用电池储能系统,建立了基于电动汽车快速充电站整体成本与收益的经济性评估模型,以快速充电站年净收益最大为目标函数,采用改进的遗传算法对模型优化求解。结合算例对快速充电站不配置储能、配置常规电池储能和配置梯次电池储能等不同情况进行了经济性评估,并综合考虑经济性与储能削减负荷的效果,确定了梯次电池储能系统最优容量配置方案。     

光伏扶贫电站光-储协同配置方法研究

针对光伏扶贫电站的应用场景,以负荷失电率和能量溢出比作为约束指标,建立光-储扶贫系统的储能配置计算模型。在满足供需平衡的基础上以提高光伏组件的利用率,减小储能配置成本为目标进行求解。最后进行仿真分析,对比在的不同类型的储能电池参数下的配置容量和成本,证明基于负荷失电率(LPSP)和能量溢出比(EXC)作为技术指标的光伏储能协同配置策略的有效性。     

光储充一体化电站优化策略研究

光储充一体化电站利用光伏和储能平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车对电网资源的占用。本文针对光储充一体化电站的规划需求,建立了光伏、基于寿命预测的储能模型,以最大化光储充一体化电站的净收益为目标,以设备运行和功率平衡为约束,建立了光储充一体化电站设备优化配置模型,并采用遗传算法进行求解,最后通过某光储充一体化能源站为研究对象验证该方法的有效性。     

塔式太阳能热发电站单塔最优装机容量分析

针对塔式太阳能热发电站不同技术路线及不同装机规模,采用全寿命周期光热电站经济分析方法,建立电站经济性对比分析模型。从电站所在地光资源及电站设备成本两维度分析,研究塔式太阳能热发电站单塔最优装机容量的变化情况,以及储能时间对单塔最优装机容量的影响。分析结果表明,塔式太阳能热发电站单塔最优经济性装机容量随着光照资源的提升或设备成本的降低而增加,随着储能时间的增加而减小。     

光热发电储能技术及系统分析

介绍了储能材料、储能技术以及储能技术在太阳能热发电中的应用,分析了熔盐储能技术应用在光热发电领域的优势。通过对槽式和塔式光热电站的储能容量进行分析,得出结论:对相同储热容量而言,槽式光热电站的熔盐使用量远远大于塔式光热电站,其熔盐储热成本是塔式电站的3倍。     

大规模并网型风光储发电单元容量优化配置方法

为提高风光储发电单元并网运行的稳定性和经济性,提出一种基于额定容量的发电单元容量优化配置方法。首先建立机组出力模型,制定发电单元恒定输出的调度策略;再以等年值投资费用为优化目标,考虑风光互补性、能源利用率等约束条件,利用遗传粒子群算法求解额定容量下发电单元最优容量配置;最后根据算例计算结果以及储能补贴和预期恒定功率大小与等年值投资费用的敏感性分析,验证模型和算法的有效性和准确性。     

考虑随机性的微电网日前调度与储能优化模型

针对微电网中可再生能源发电的随机性,以运行成本最小为优化目标,建立了微电网日前调度和储能优化的调度模型。首先,分别对传统发电机组和储能系统建立了确定性模型,并对可再生能源发电机组建立随机模型。然后,考虑到可再生能源发电机组的线性成本函数和传统发电机组的二次成本函数,并结合功率平衡和功率交换限制等约束条件建立了优化模型。通过不同成本函数的可再生能源发电机组和传统发电机进行了仿真。结果表明,该模型可以获得最优调度结果,同时实现储能电池的最优储能。     

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。     

光储电站成本电价模型及投资决策分析

基于相同光照区域的光伏电站预测及发电数据,结合储能出力模型,运行仿真得到较为真实的光储上网电量、考核成本等;建立基于全寿命周期理论的收益、成本函数,构建光储成本电价模型,并结合现行电价政策提出光储电站投资可行性决策方法;对多种因素进行敏感性分析,构建投资临界面,得出投资可以获得预期收益时的临界条件,为光储电站项目的投资决策及国家相关电价政策的制定提供科学判据。     

考虑分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置

基于成本效益分析,以分布式发电商净收益现值最大为目标函数,建立了考虑单一分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置模型。在模型中,采用雨流计数法计算储能寿命,并针对不同的电价机制设计了相应的调度策略。针对提出的优化模型,设计了两阶段求解框架:第一阶段在极端场景下计算候选节点接纳能力的有功值上限;第二阶段将第一阶段的结果作为约束,利用枚举法求解最优的分布式光伏储能容量。运用所提出的模型和框架,在IEEE33节点中针对不同类型区域配电网及不同电价机制进行了仿真分析。结果表明,分布式发电商能够在确保自身收益最大化的同时,实现与用户的双赢。     

计及调度经济性的光热电站储热容量配置方法

综合考虑火电机组发电成本、光热发电并网消纳的环境效益和运行维护成本、系统旋转备用成本等调度经济性因素,求解光热电站一年内各调度日的最佳储热容量,并在此基础上探究储热装置配置成本与调度经济性的平衡点,确定光热电站储热容量配置。最后,基于SAM软件所得光热电站数据,通过IEEE-30节点系统验证所提方法的可行性与有效性。     

考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法

针对光储充电站参与实时需求侧响应的经济性评估问题,提出考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法。首先,考虑电网频率响应需求,在满足负载需求的基础上通过优化光储系统充放电行为建立充放电策略;然后,考虑锂电池不同荷电状态（SOC）下的充电功率非线性特点,建立储能电池充电功率分段线性化模型;最后,以光储系统全寿命周期内部收益率最大化为经济性评估指标,建立双层规划模型。算例分析表明,所提算法可使光储充电站实现较高收益水平。     

基于光伏储能分离配置的配电网电压薄弱性抑制方法

针对光伏与储能联合发电系统接入后,易引起配电网节点电压稳定性变化的问题,研究了光伏发电系统和储能系统的分离配置方法。实现光储分离的合理配置,可有效改善现有电网的电压稳定性。针对光伏储能各单元接入位置及容量问题,以薄弱性演化指数最小化为目标,构建光储单元分离位置和配置容量优化模型,对光伏储能单元的配置容量、位置组合方式进行优化。最后,选取青海地区某配电网络建立仿真模型,对建立的光储分离算法进行仿真分析,仿真结果表明,光储单元分离位置和配置容量优化方法有效可行,能够抑制配电网的电压薄弱性。     

基于平滑功率变化的大型并网光/储电站容量配比研究

针对平滑光伏功率变化问题,研究光伏和储能联合发电的容量配置及控制策略,提出一种光/储电站容量配置随机规划方法和基于基准荷电状态的储能充放电控制策略,结合实际系统分析光/储电站输出功率变化统计特性、光伏和储能容量配比关系。     

新能源发电工程储能系统容量/功率优化配置

新能源风、光发电工程中配置一定容量的储能系统,可以显著提高新能源发电的消纳水平。储能系统的容量/功率的优化配置可最大程度提高储能系统利用效率和经济性,同时将新能源风电、光伏的弃电率降低到设定的目标值。提出以全生命周期内储能系统净现值最大为目标,综合考虑储能系统全生命周期内投资、运维成本、购电成本、售电收入、充放电效率、荷电状态、储能电池寿命、弃电率等多种因素的储能系统容量/功率优化配置方法,并以青海某工程1 030 MW光伏阵列和250 MW风电场的运行数据为例,计算得到该新能源风电、光伏发电工程中净现值最大的储能系统容量/功率配置,使整个储能系统获得最优的经济性。     

基于粒子群算法的储能电站经济优化调度策略

储能电站的功率分配方案直接影响其调度成本,合理的功率分配方案是保障电站运行经济性的基础。为了合理有效地进行储能电站功率分配,文章以单位周期内调度成本最低为优化目标,搭建了考虑电池容量损失的储能电站调度成本模型,并利用粒子群优化算法(PSO)寻求储能电站调度任务的最优分配方案。在保证完成储能电站调度任务的同时,最大限度地降低调度成本。案例仿真结果表明,文章所提出的PSO优化分配方案比传统等比例功率分配方案具有明显的优越性。当储能电站在传统调度方法下寿命终止(1 597次)时,PSO优化调度方法同比节约调度成本约19.7%,且在此基础上可继续工作370次,使储能电站的运行寿命延长23.2%。     

考虑经济成本的光伏电站储能容量配置

在光伏发电系统中引入储能技术,为平抑光伏出力的波动提供了可能,合理选择储能容量必须顾及光伏出力波动性要求及电站的经济运行。因此,在考虑调度计划的前提下,提出了一种成本经济函数,该目标函数可充分保证光伏电站的经济性,并最大程度地满足调度中心对于光伏出力波动性的限制,使光伏电站功率尽可能平滑、稳定地输出。通过对该目标函数的优化,确定最优储能容量,并通过算例对不同波动性要求下的储能容量进行了计算比较。     

Control strategies for a photovoltaic--Energy storage hybrid system

受光照,温度等自然条件影响,光伏电源输出有功功率具有较大的波动性.因此,本身既非恒压源又非恒流源的光伏电源并网运行时会产生一系列问题,如对电网冲击性大,需增加旋转备用容量,难以参与电网调度等.利用电池储能系统来控制有功功率输出,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能.研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的拓扑结构和控制策略,并对储能用功率转换系统(PCS)进行了分析和设计,最后基于某光伏电站的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究,仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性和可行性,为光储联合运行示范工程提供了一定的理论依据和有力借鉴.