储能技术在分布式发电中的应用

储能方式主要有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能四大类型。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容器储能;电化学储能包括铅酸、锂离子、钠硫和液流等电池储能;相变储能包括蓄热和蓄冷储能等。本文着重分析了它们的技术现状、发展前景及优缺点,并针对分布式发电不同应用场合进行了探讨。     

聚合用户储能的云储能容量配置与定价

为提升用户储能利用率和减少微电网集中式储能配置,提出一种聚合用户储能的云储能容量配置方法,并对储能交易定价问题进行理论研究。云储能运营商聚合用户储能同时配置集中式储能,将云储能运营商与用户作为联盟对外进行电能交易,联盟内部通过聚合费和服务费激励个体进行储能容量交易。考虑云储能运营商、储能提供用户与储能需求用户各自的利益诉求,建立各主体模型。为兼顾联盟整体利益与联盟内个体利益,建立以古典社会福利最大与纳什社会福利最大为目标的储能交易定价模型。算例结果表明,所提出方法可以充分利用用户储能,减少集中式储能成本,实现联盟收益最大与各主体获利均衡。     

提高风储发电经济性的双储能系统模型预测控制方法

储能系统可以有效降低风电规模化接入对电力系统造成的影响。在储能电池平滑风电功率波动的典型应用场景下,单储能频繁充放电切换将影响储能电池的使用年限,降低经济性。因此,文中提出了一种双储能电池的模型预测控制方法。首先,建立双储能风力发电系统的数学模型,分析储能输出功率对未来出力能力的影响;然后,设计以储能出力最优和基于储能能量状态改变双储能出力约束的模型预测控制策略;最后,利用实际风场数据,与单一储能模型预测控制对比,仿真结果表明在相同储能容量和平滑效果下,所提方法显著地降低了储能充放电切换,延长储能使用周期,并通过分析储能运行成本的经济性,验证了所提方法的优越性。     

面向电力系统的多能源云储能模式:基本概念与研究展望EI北大核心CSCD

储能是系统中重要的灵活性资源提供者,是未来新型电力系统中不可或缺的组成部分。为了推动储能的规模化应用进程,降低储能使用成本,云储能模式近年来已受到了学术界和工业界的广泛关注。但是,传统云储能模式主要关注对电力储能资源的整合与复用,由于当前电力储能的价格依旧相对高昂,电力储能资源复用所释放出的红利依然难以满足电力用户对“储能平价使用”的全部期待。为此,提出一种传统云储能模式的裂变形式——面向电力系统的多能源云储能模式,其将热力、燃气系统作为广义储能资源加入到云储能系统中去,既让云储能模式能够成为连接跨能源系统的桥梁,又进一步降低电力储能用户的储能使用成本,实现多方互利共赢。介绍了多能源云储能系统的基本运营模式、实现形式和核心优势,阐述了面向多能源云储能系统的研究框架,并对多能源云储能发展过程中需要重点关注的核心问题与技术进行了展望。     

基于太阳能光热发电的热化学储能体系研究进展

太阳能光热发电对缓解化石能源的紧张和减少碳排放具有深远的意义,大规模高温储热是太阳能光热发电的关键,热化学储能由于储能密度高等优势在太阳能光热发电领域具有广阔的应用前景。本文综述了热化学储能的基本原理和特点,详细介绍了几种有前景的热化学储能体系及其研究现状,其中包括金属氢化物储能体系、碳酸盐储能体系、氢氧化物储能体系、金属氧化物储能体系等,并总结了各种储能体系现存的问题。最后,针对热化学储能存在的问题,指出了未来热化学储能的研究方向。     

基于双储能系统的主动配电网储能配置

储能系统可以为主动配电网的运行提供支撑和调节。针对为满足主动配电网安全运行导致的储能损耗较快、成本过大的问题,提出一种基于双储能系统的主动配电网储能优化配置方法。建立两阶段优化模型,第一阶段优化以储能配置总容量最小为目标求解得储能接入位置及充放电策略;第二阶段优化在储能接入位置配置2组相同容量的储能,分别承担充电与放电工作,首先根据第一阶段充放电策略求得双储能系统运行策略,然后在储能循环寿命损耗模型基础上以配电网中储能总年成本最小为目标求得各接入位置储能配置容量。以改进IEEE 33节点系统进行算例分析,结果表明所提储能优化配置方法可以使主动配电网中储能总年成本大幅降低,提升储能经济性。     

共享储能发展历程与应用现状

储能是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要支撑性技术。构建“新能源+储能”的应用模式，已经成为解决新能源消纳问题的重要手段之一。在实际运行中，新能源配套储能的传统储能模式储能利用小时数低，缺乏成熟稳定的盈利模式，极大提高了新能源场站投资成本。共享储能为储能发展提供了新路径。本文阐述了共享储能的发展历程，详细介绍了现阶段共享储能的应用情况，并对共享储能未来的发展进行展望。     

分布式发电中的储能技术

简要介绍了分布式发电的现状,分析了储能在分布式发电中的作用。着重介绍了蓄电池储能、超导储能、超级电容器储能以及飞轮储能等储能形式,并分析了它们的技术现状及优缺点。     

大功率模块化储能系统SOC优化均衡控制

针对大功率模块化储能系统中储能模块数量庞大而导致的储能电池SOC不均衡问题,提出了一种基于反步法的储能模块SOC优化控制方法,实现了储能电池工作时SOC的一致性.首先根据大功率模块化储能系统和储能模块拓扑结构,分别建立了储能模块的SOC状态方程和输出功率状态方程.然后应用反步法推导出了使各储能模块的SOC趋近一致的优化...     

基于模糊决策算法的主动配电网储能容量最佳配比方法

由于传统主动配电网储能容量配比优化方法忽略了能量的寻优调度,导致储能容量区间之间缺乏协调性,配电网输电稳定性受到严重影响.为提高主动配电网储能容量输出增益,提出基于模糊决策算法的主动配电网储能容量最佳配比方法.采用并联电容器开关切换法构建主动配电网储能容量增益调节模型.以该模型的电源、储能及可控负荷等为约束参数,结合配电网储能开销调节法,分析主动配电网储能开销.采用模糊决策算法实现主动配电网储能容量的寻优调度,据此构建主动配电网储能容量二阶锥规划模型,获取主动配电网储能容量最佳配比.仿真试验结果表明:当迭代次数为400时,所提方法的储能容量估计值为30.17 dB,远远高于传统方法的储能容量.相比其他两种传统算法,采用该方法进行主动配电网储能容量配置的均衡性较高,实现容量最佳配比.     

基于荷电状态动态调整的储能电站容量规划

储能系统平滑风电功率波动可以有效提高风电输出功率的稳定性,但昂贵的储能成本却制约着储能系统的整体性能,由此储能容量优化成为解决储能成本与平抑波动能力相互制约的方式之一。以储能系统荷电状态(SOC)为参量,提出基于可变功率修正系数的储能系统充放电控制策略,在储能系统有效平抑风电功率波动的同时,避免出现过充过放现象,保证储能系统的运行寿命。以储能系统多种成本之和最小为目标,构建计及风电场投资、运行成本和储能运行寿命的储能容量优化模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。仿真分析结果验证了所提方法的有效性。     

计及电池寿命的储能参与调频市场收益分析

储能作为重要的高弹性资源,能够为电网运行提供调峰、调频等辅助服务。针对电力市场环境下储能参与调频市场机制与考虑储能寿命的收益模型开展研究。基于基本市场框架建立了储能参与调频市场收益模型,分析储能充放电速率、充放电深度和储能荷电状态对储能电池寿命衰减的影响,通过类雨流计数法考虑了储能循环寿命对调频收益的影响。根据浙江电力市场典型方式仿真数据,对不同储能电站规模、储能放电容量及电池100%充放电深度循环寿命次数下的储能参与调频市场全寿命周期收益进行仿真分析,为相关研究提供参考。     

高比例新能源系统储能需求优化研究

高比例新能源系统储能容量优化,对于提高新能源消纳能力,降低储能电站建设成本具有重要意义。研究了抽水蓄能、压缩空气、电化学储能等储能电站的容量效益、电量效益,提出了储能电站参与调峰的成本效益分析模型,进而提出了一种确定高比例新能源系统储能电站建设规模和型式的方法。以我国西北地区实际高比例新能源系统为研究对象,分析了储能的容量需求、各种储能的成本和效益,研究结果可为我国高比例新能源系统储能容量需求、储能规划和运行提供参考。     

考虑储能充放电均衡度的风储联合调频控制策略

针对储能分组调频的充放电不均衡问题,提出一种考虑储能均衡度的风储联合一次调频控制策略。基于充放电任务分组执行的储能调频原理,建立了最佳放电深度下的储能分组调频充放电数学模型。为改善储能充放电不均衡问题,以储能均衡度构建2组储能的充放电综合下垂控制系数,并设计风储协同控制策略,在储能均衡度偏差较大时通过风机转子动能调频弥补储能功率不足,提升一次调频效果。最后以频率差偏移量及储能均衡度偏移量等作为评价指标进行仿真分析,结果表明所提风储联合调频控制策略有效改善了储能均衡度,降低了其对储能使用寿命的损害程度,同时提升了调频效果。     

风光互补储能发电系统并网技术研究

文章系统介绍了整个风光互补储能电站的相关技术,包括风光容量的配比、储能方式的选择、储能容量的选择、储能电站的结构、以及风光互补储能电站能量管理系统,最后给出了风光互补储能电站发展的政策建议。     

计及预测精度及拓扑结构的光伏电站储能经济配置

光伏电站并网离不开储能系统的支持,为了提高储能配置的精度并降低储能系统的成本,考虑到现有研究的不足,分析了光伏电站出力预测算法误差、储能拓扑结构对储能配置的影响。提出了一种储能的快速配置方法,分析了预测算法误差对储能定容的影响,完善了储能的收益模型;引入了一种双元互补的储能拓扑结构,并分析了该拓扑结构对电池特性以及储能成本模型的影响;建立了以最大经济效益为目标的总投资收益模型,并基于某光伏电站的实际数据确定其最优配置方案。算例结果表明,预测算法误差会引起储能容量及功率增大,从而导致储能系统的成本增大;引入所提储能拓扑结构能有效地提高电池的使用寿命,降低储能系统的成本。     

基于MPC-HHT的多类型储能协调控制策略研究

为了提高储能的技术经济性,该文应用多类型储能平抑风电功率波动。首先,应用模型预测控制算法获取风电功率波动平抑的总储能载荷。然后,利用希尔伯特黄变换获取总储能功率的主频率,进而利用一阶低通滤波算法实现能量型电池储能和功率型超级电容器储能之间的功率分配。再者,在循环寿命和经济性方面对比了多类型储能和单类型储能的优劣。最后,通过算例验证了所提多类型储能协调控制策略的有效性。     

储能技术全生命周期度电成本分析

储能技术的复杂性和不同的应用场景,对储能方案成本评估造成巨大的挑战。因此,储能方案成本评估需要基于平准化电力成本,即对储能技术每单位放电电量的成本进行量化。本文针对抽水蓄能、压缩空气储能和磷酸铁锂电池储能3种大规模储能应用系统,结合储能系统全生命周期分析,计算储能系统全生命周期成本,为不同储电方案的成本评估提供了客观统一的标准,可以帮助指导储能系统的发展和革新,确保储能系统在全生命周期具备最佳的经济效益。     

电力系统云储能研究框架与基础模型

能源互联网不断发展促进了分布式储能使用需求迅速增长。目前储能设备成本依然较高,限制了分布式储能的广泛应用。为了解决这一问题,该文介绍了云储能这种新的储能共享模式,分析了其运行机制和商业模式。在此基础上从运营、对象、市场三条主线提出了云储能的研究框架,分析云储能研究中的科学问题和关键技术。建立了云储能基础模型,提出了云储能提供商模型控制预测运行决策方法,可以有效应对用户使用云储能服务时充放电需求的不确定性。基于实际数据的算例分析证明了该方法的有效性。     

飞轮储能系统用电动/发电机的研究

飞轮储能电机是飞轮储能系统能量转换的核心,关系着飞轮储能系统的可靠、高效运行。正确选择飞轮储能电机对提高飞轮储能系统的性能具有非常重要的意义。在简单介绍了飞轮储能系统的基础上,对异步电机、开关磁阻电机和无刷直流电机的工作原理和研究现状进行了详细分析,并比较了各自在飞轮储能系统中的优缺点,最后,对飞轮储能电机技术的发展进行了展望。