含储能装置的微网结构与关键问题研究

微网作为智能化电网的负荷单元,在未来电网中有着良好的发展前景,而储能技术是微网的核心技术之一。本文首先介绍了适用于微网的几种储能方式,分析了与微网的适应性;其次研究了微网集成的典型结构,并对国内已建成的示范工程进行分析总结;针对含储能装置微网的特点和现状,从优化规划、系统控制保护及电能质量等多个方面探讨关键问题和研究方向。     

微电网储能电源的选择及混合应用

储能技术是微电网的重要组成部分,结合我国实际情况阐述了储能技术在微电网中的作用及常用的储能技术原理、应用前景.讨论了适用于微网的储能方式、超级电容器与铅酸蓄电池、锂蓄电池混合应用.随着储能技术朝储能方式混合化、环境友好方向发展,微电网与混合储能技术的有机结合将大大提高系统的能源利用率和经济性,提高系统效率及稳定性.     

微网中储能技术比较及应用

现有的研究和实验表明,微网是将分布式能源并入电网的有效途径之一,可与大电网互为支撑.首先分析了微网中的储能装置的作用:不仅可以提高分布式发电利用率,还可有效保障供电可靠性,改善电能质量,提高系统稳定性;然后介绍了飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能和超导储能等各储能技术的性能和优势,和它们在国内外微网研究中的应用现状;最后结合微网对储能装置的要求展望了各储能技术的应用前景.     

规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示

规模化储能技术作为能源结构调整与节能减排的支撑技术和关键推手,在发输配电、电力需求侧、辅助服务以及新能源接入等领域有着广阔的应用前景。国内外开展并建成了数百项MW级及以上的多种新型储能示范工程,应用领域涉及可再生能源、分布式发电与微网、输配电以及辅助服务等。文中通过对国内外已建规模化储能示范的基本概况分析,重点讨论实现规模化示范应用的储能技术类型以及学术界和工程界聚焦的应用领域;从示范功能、主要技术以及资助情况等角度,梳理不同应用模式对储能技术的性能需求与技术关注点;基于储能相关政策解析,分析其对储能技术实现规模化应用的促进与推动作用。同时,给出了上述分析结果对我国储能产业化发展的启示。     

储能技术综述及其在智能电网中的应用展望

本文综述了重要储能技术的特点及其发展现状,并针对储能技术在智能电网中的应用进行了探讨。重点介绍了抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能以及超导磁储能。根据智能电网的特点,讨论了现阶段储能技术所面临的问题和发展趋势。     

电力储能技术进展与挑战

电能存储技术是实现需求侧能量高效管理、有效提高可再生能源入网的关键技术。介绍了面向电力储能应用的抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能等物理储能技术的发展现状和亟待解决的问题,重点阐述了具有广阔应用前景的电化学储能技术,包括锂离子电池、铅炭电池、液流电池、钠硫电池(ZEBRA电池)和液态金属电池等的工作原理、技术优势及其在电网中的应用和挑战,为电力储能技术的发展提供参考。     

飞轮储能技术

飞轮储能技术因其储能密度大、储能效率高、对环境无危害等优点而备受关注。在分析飞轮储能工作原理的基础上,重点介绍了当今飞轮储能系统中储能释能分立结构和双向逆变结构的电路拓扑,以及目前飞轮储能技术在国内外的应用情况,为飞轮储能技术的研究与工程应用提供参考。     

超导储能在新能源电力系统中的应用与展望

随着清洁、低碳、可再生的新能源接入电网,储能技术的大力推广和发展势在必行.通过对常见储能技术的对比分析,着重介绍了超导磁储能(SMES)和超导飞轮储能两种形式储能技术的原理、构成及各国研究现状.指出超导磁储能与蓄电池储能结合及真空管道+超导磁悬浮列车储能等多元复合型储能系统必将成为近阶段储能技术发展的主要方向.     

Ragone曲线在储能设计中的应用

储能作为微网的重要组成部分,技术经济性是其应用于微网的核心问题之一,储能的设计是微网研究的一项重要内容。其中储能器件的合理选择及其容量设计,是储能在微网研究中的重要内容之一。Ragone曲线是用来衡量与设计储能器件的有效手段,本文介绍了Ragone曲线的定义及其绘制方法,并以GFM-200铅酸蓄电池为例绘制了Ragone曲线,说明了曲线的意义,同时介绍了在微网系统中如何根据Ragone曲线合理选择储能器件。     

基于电网调度的风电场蓄电池储能技术

阐述了风电场蓄电池储能技术的原理和特点,分别介绍了国内外基于几种不同控制目标的风电场储能技术;分析了风电场储能容量估算的研究现状;提出了基于电网调度的风电场蓄电池储能技术是最可行的方案,并简要分析了应用基于电网调度的风电场蓄电池储能的技术课题。     

漕溪能源转换工程中心微网建设方案及控制策略研究

漕溪能源转换工程中心风光储微网一体化系统(下称漕溪微网系统)是在一个局部区域内直接将分布式发电装置、储能装置等与电力网络和用户负荷联系在一起的微网示范系统,用以深入进行微网技术的工程性研究.介绍了漕溪微网系统的总体方案,包括该系统的基本结构、基本功能以及各子系统的建设方案,并重点讨论了对微网的控制策略,包括微网离网和并网控制策略、无缝切换控制策略等高级应用功能,最后分析了漕溪微网系统中微网能量管理系统的主要功能.     

基于储能运行策略的孤岛型微网可靠性分析

作为孤岛型微网的重要组成部分,储能系统的运行策略直接影响着微网的供电可靠性。首先建立了孤岛型微网的发电电源和储能的评估模型;其次,建立了负荷切除原则和储能运行策略;最后,采用改进的时序蒙特卡罗法,对孤岛型微网进行可靠性评估,并在改进RBTS BUS6系统上进行仿真计算,结果表明,该方法能有效地计算分析孤岛型微网的供电可靠性。     

微电网储能系统下垂协调控制与母线电压控制策略

针对风光互补微电网内风力发电系统和光伏发电系统运行特性,提出采用蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)与超级电容储能系统(Super Capacitor Energy Storage System,SCESS)下垂协调控制策略基础上对微电网母线电压采用对应的控制策略,进而优化无功功率控制,以此进一步提高对微电网内负荷供电的稳定性。文中对微电网模式切换过程,加以控制策略理论分析,再通过PSCAD/EMTDC仿真软件,验证文中所提出控制策略的有效性及可行性。     

基于短期负荷预测的微网储能系统主动控制策略

提出了一种基于短期负荷预测的微网储能系统主动控制策略。采集了智能电表上的分布式电源出力和微网负荷数据,对微网中的负荷进行了短期预测。在考虑蓄电池容量、充放电特性以及充放电次数限制的条件下,主动控制储能系统的充放电,优化微网负荷曲线,实现了削峰填谷。通过采用上述控制策略,储能系统还可工作在静止无功补偿器状态,为微网提供无...     

含压缩空气储能的微网复合储能技术及其成本分析

为提高微网运行稳定性与可再生能源利用率,提出了一种由压缩空气储能、蓄电池与超级电容组成的新型多元复合储能系统。首先,在压缩空气储能系统建模及工作特性分析基础上,设计了基于平滑控制的复合储能系统能量管理策略,并给出了该新结构的全生命周期成本计算方法。然后,通过对并网和离网两种模式的微网运行算例仿真,验证了复合储能系统不仅对微网运行中不同频段功率波动均具有较好的平抑效果,而且可有效提高微网的可调度性。最后,对不同复合储能方案的对比分析表明了新型多元复合储能系统的成本优势与可行性。     

基于微网技术的家庭能源管理系统研究

家庭能源管理系统是未来智能电网在配电侧发展的重要研究方向。以包含光伏发电、蓄电池储能和家庭负荷的家庭直流微电网系统为研究对象,研究了各个单元的基本控制策略,并提出了基于微网技术的家庭微网能量调度策略。系统的工作模式包括并网工作模式和离网工作模式,通过能量调度策略来维持系统功率平衡和直流电压稳定。在Matlab/Simulink下搭建了家庭直流微网系统并对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,系统在并网运行模式和离网运行模式下均能保持直流侧电压稳定,验证了家庭能源管理系统的正确性和有效性。     

微网中的多元复合储能技术

储能技术被认为是微网的核心技术之一,它在稳定电网运行及利用可再生能源方面有重要作用.阐述了微网中储能的作用和意义,并结合适用于微网的几种储能方式,如飞轮储能、超导磁储能、超级电容器和蓄电池,分析了其技术特点.提出了未来微网中的多元复合储能应用模式,并简要分析了应用多元复合储能的技术课题.     

考虑电池储能单元分组优化的微电网运行控制策略

针对大规模电池储能系统参与微电网调节面临储能单元充放电路径优化选择问题,基于对储能单元能量转换效率与运行功率关系的研究,提出了以双电池储能系统（DBESS）控制策略为基础,充、放电单元组可临时转换的控制方式,以克服DBESS结构功率调节能力不足的问题。制定了储能单元间功率分配机制以降低储能单元启用数量,减少了储能单元因功率分配不当而造成不必要的寿命衰减和能量损耗。基于含8个储能单元的风光储共交流母线型微电网系统,结合给定功率波动平抑需求,对所提控制策略、DBESS控制策略和传统控制策略进行仿真分析,从储能系统控制效果、循环寿命和能量转换效率的角度验证了所提策略的合理性和有效性。     

考虑荷电状态的光伏微电网混合储能容量优化配置

储能系统容量优化配置是提高系统稳定性、降低微电网成本的有效措施之一。本文提出了一种考虑荷电状态的能量管理策略,对光伏微电网混合储能系统进行容量配置。首先,综合分析微电网运行的稳定性和经济效益,以全生命周期费用和买卖电量费用之和最小为目标,建立含超级电容和蓄电池的光伏微电网储能模型。其次,结合光伏可供能量和负荷需求功率,应用改进能量管理策略和粒子群算法,建立光伏微电网混合储能系统（HESS）容量配置双层优化模型。最后,以某地实际数据为例对优化问题进行求解,将优化结果与传统储能配置方法进行对比,验证了所提方法的有效性,为光伏微电网混合储能系统容量优化配比提供参考。     

保供电型光储微电网运营策略分析

针对传统应急电源车保供电存在的资产利用率不足、成本较高等问题,结合微电网的发展趋势,提出了一种保供电型光储微电网的运营策略,重点讨论了微电网应用于保供电领域的经济性。提出了光储微电网代替应急电源车的保供电思路,从初始投资成本、运维成本、收益三方面初步分析了微电网应用于保供电领域的经济性;为了解决现阶段储能投资效益差的难题,提出了供电企业向储能投资商给予补贴的建议,并为此提出了虚拟保电量的概念;为了合理确定供电企业给予储能投资商的补贴数额,提出了非博弈和博弈2种补贴方案,并对3种运营模式中共同博弈投资模式的内部交易和定价机制进行了详细讨论。基于算例分析了不同的运营模式下供电企业和社会资本的经济效益,以确定最优的运营策略。