考虑电动汽车虚拟储能的高渗透配电网鲁棒优化调度

针对可再生分布式电源和电动汽车大量接入后给配电网带来的挑战,提出了一种综合考虑电动汽车接入随机性和分布式电源出力不确定性的鲁棒优化调度模型.首先,分析了分布式电源与电动汽车负荷的协同特性,结合电动汽车充放电管理方法与各类电动汽车的停驶特点,建立了可供调度的电动汽车虚拟储能容量估算模型;然后,利用鲁棒随机优化理论描述风光...     

用户侧分布式储能鲁棒博弈优化调度方法

针对开放电力市场环境中多主体电能交易机制下系统的经济调度问题,提出了一种基于合作博弈理论的用户侧分布式储能鲁棒博弈优化调度方法.该方法旨在协调配电网与用户之间的能量交互,通过寻找博弈模型的均衡点来制定最优的用户侧储能调度策略,提高系统的新能源消纳水平和经济效益.其次,为减少系统中源荷功率不确定性对实际调度运行过程中系统...     

含共享储能的微电网群分布鲁棒博弈优化调度方法

共享储能作为一种新兴的储能方案,有助于微电网内部新能源的消纳并降低运行成本,释放微网作为独立的利益相关者的资源共享潜力。而传统的共享储能和微网间的互联忽略了各主体交易的信息隐私问题,且合作策略往往不能实现合理的利益分配。为此,提出了一种含有共享储能的微电网群分布鲁棒博弈优化调度方法。首先,建立了具有多种能量形式的微电网模型以及共享储能模型。其次,为降低风光出力不确定性对系统经济性的影响,采用分布鲁棒优化理论对其进行处理,求解最恶劣概率分布下的运行策略。最后,基于纳什谈判理论,建立了共享储能与微电网系统的联合运行模型,并利用具有良好收敛性与私密性的交替方向乘子法将模型分解为联合系统运行成本最小化问题和系统内部电能交易谈判问题进行求解。通过合作前后对比分析,所提方法使得微电网运行成本分别降低了2.99%、4.90%和4.27%,说明所提方法能够在有效应对风光出力不确定性的同时降低各主体的运行成本,使系统兼具灵活性与经济性。     

面向新能源并网的电力系统鲁棒调度模式

为了应对大规模新能源并网下电力系统的多种随机因素,提出了一种基于"鲁棒调度计划"+"鲁棒运行区域"的多时间尺度滚动调度模式。首先,在分析传统多时间尺度调度模式存在问题的基础上,提出了一种改进的多时间尺度鲁棒调度模式。然后,阐述了鲁棒调度的基本实施过程,通过算例对实施过程进行模拟,并与传统调度模式进行对比说明了所提模式的优越性。最后,对实现多时间尺度鲁棒调度模式的关键技术进行探讨,为面向新能源并网的电力系统调度提供参考思路。     

计及机组不确定损耗成本的鲁棒安全经济调度

基于线性鲁棒优化方法提出一种考虑"不确定损耗成本"的安全约束经济调度模型。该模型计及了由于外界条件不确定性使机组煤耗产生附加值对经济调度结果的影响,采用"盒式"不确定集合表示发电成本函数的不确定性,利用线性鲁棒优化理论构建调度模型,并运用对偶优化理论对其进行简化。根据文中所构建的模型可得到一个随着发电成本函数扰动不同而调度结果不同的区域,独立系统运行员ISO(independent system operator)根据系统的实际情况合理确定系统扰动指标在该区域进行调度。最后,以改进的IEEE-30节点系统为例,检验了所构建模型的合理性及可行性。     

储能-机组联合调频的动态经济环境跨区灵活性鲁棒优化调度

针对大规模可再生能源并网导致的系统惯性和频率响应能力下降、调频需求增加以及可再生能源不确定性等问题,提出一种计及源端可再生能源出力不确定性的动态经济环境跨区鲁棒优化调度模型。该模型为双层优化模型,在传统鲁棒理论中加入可再生能源的空间集群效应构建随机变量的不确定集,以弥补其过于保守的缺点。在此基础上,双层优化得到最优机组组合并满足调频需求以及火电机组的动态频率约束,通过火电机组与送端储能共同参与调频,使得跨区电力系统能够达到鲁棒性和经济性的平衡。同时针对模型特点,分别采用飞蛾扑火算法和基于滤子技术的自适应蝴蝶算法对模型进行分层求解。研究结果表明,较小的置信概率会使得系统经济效益更好,且空间约束参数对于调度结果和运行方案影响显著。     

计及UPFC最优配置的电力系统鲁棒调度协同优化策略

统一潮流控制器(UPFC)应用于潮流调控时,计及UPFC调控参数的交流潮流计算是非凸、非线性问题,且多台装置间的非线性交叉耦合特性也会直接影响优化配置方案。为此,基于UPFC的潮流调控特性,构建了计及UPFC的松弛型交流潮流二阶锥规划模型;计及风电的不确定性,协同考虑UPFC的规划和电力系统的调度问题,建立了计及UPFC最优配置的电力系统鲁棒协同优化模型,并采用列和约束生成算法进行求解。以IEEE RTS-24节点系统为算例进行仿真分析,结果表明所提协同优化策略有效提升了UPFC配置方案的适应性,提高了系统运行经济性和风电消纳能力,增强了系统运行调控的灵活性。     

基于调控云的风储联合鲁棒优化调度

基于云计算的调控云具有信息感知全面、处理效率高、应用便捷灵活等特征,与以高度智能化为趋势的未来电网调度非常契合。文章提出了依托云计算调控云系统的风储鲁棒调度优化方法。首先,利用调控云对风电场群的年实际出力大数据进行聚类分析;其次,基于风电典型出力场景集划分形成风电功率修正曲线;然后,基于调控云功率修正曲线提出了风电、储能和常规机组联合鲁棒调度方法;最后,通过IEEE 39节点系统仿真,验证了文章所提方法可有效降低调度成本和弃风成本。     

NON-AGC机组协同AGC机组的高峰调度模型

为加强非自动发电控制（NON-AGC）机组和BLO型AGC机组与BLR型AGC机组的协调,提高NON-AGC机组和BLO型AGC机组群体跟踪能力并利于BLR型AGC机组的解困,文中在常规在线调度时间级中细分出超短时在线调度时间级,并提出了两者协调的机制和策略：根据在线调度时间级内的最后一个超短时在线调度时段BLO型AGC机组调节容量情况和超短时在线调度时间级内BLR型AGC机组的调节容量情况,判断是否启动NON-AGC机组与AGC机组的协调、BLO型AGC机组与BLR型AGC机组的协调;在考虑高峰运行模式下爬峰、调频和网络安全问题的基础上建立NON-AGC、BLO型AGC和BLR型AGC这3类机组的协调模型。某实际系统算例分析结果表明了该协调机制和策略的可行性。     

大规模光伏电站接入电网可调节鲁棒优化调度

随着光伏电站接入电网的比例不断提高,光伏电站出力的随机性和波动性给电力系统优化调度带来较大影响。为保证优化调度的可靠性,提出将盒式集合鲁棒优化理论引入到含大规模光伏电站的电力系统优化调度中。同时为了协调系统调度中可靠性与经济性之间的矛盾,提出引入不确定性预算的概念以实现不确定区间可调节鲁棒优化,弥补盒式集合鲁棒优化偏于保守的不足,构建可靠性与经济性相协调的含光伏电站的电力系统不确定区间可调节鲁棒优化调度模型。并根据所构建的优化调度模型推导出一个不确定性预算决策方法,从而降低不确定性预算决策的盲目性。最后采用微分进化算法对提出的动态优化调度问题进行求解,并用算例进行测试,结果验证所构模型的可行性和合理性。     

考虑风光新能源参与二次调频的多源最优协同控制

随着风光新能源接入电网的比例不断增加,大型风电场和光伏电站也开始参与区域电网二次调频。为此,搭建了考虑风光新能源参与二次调频的多源最优协同控制模型,以解决区域电网二次调频的实时总功率在不同类型调频电源上的动态分配问题。为解决这个复杂非线性优化问题,采用简单模式搜索算法进行求解,以快速获得不同功率扰动情况下的高质量功率分配方案,从而提高整个区域电网的动态响应调节性能。最后,利用扩展的IEEE标准两区域模型对所搭建模型进行验证,并通过对比传统工程分配方法及智能优化算法来测试应用算法的性能。     

风-光-抽蓄零碳电力系统多时间尺度协调调度模型

高比例新能源并网带来的波动性影响和新能源消纳水平不足已成为新型电力系统中亟须解决的问题。为此,基于风、光、负荷预测精度随时间尺度缩短而逐级提高的特点和抽蓄机组日内灵活调节特性,建立风-光-抽蓄零碳电力系统多时间尺度协调调度模型。以运行成本最小为目标,建立日前24 h发电计划、日内1 h发电计划和实时15 min发电计划。通过多时间尺度的协调配合,保证风、光、抽蓄出力良好跟踪负荷,逐级修正发电计划。以含6台抽蓄机组的风-光-抽蓄零碳电力系统为例开展仿真分析,结果表明所提多时间尺度协调调度模型有利于减少系统弃风、弃光量,且系统消纳风光的能力与抽蓄电站装机容量有关。     

一种电池储能电站的经济优化调度策略

基于PQ解耦原理,提出了一种电池储能电站的经济优化调度策略。以总成本最低为优化目标,以电池自身条件和系统功率平衡为约束条件,建立了电池储能电站经济优化调度的数学模型。结合调度指令实施的具体流程,对模型进行了仿真,算例结果验证了文中提出的调度策略在储能电站中应用的可行性。     

改善电厂调频性能的储能策略研究和容量配置

具有快速充放电特性的储能技术,作为一种新的调频方式已逐步进入多国的辅助服务市场,参与到传统机组的自动发电控制(AGC)中。基于华北地区的辅助服务补偿政策,提出了改善电厂调频性能的储能充放电策略和容量配置方法。首先,根据政策中AGC考核指标Kp值的定义,提出调节速率、调节精度、响应时间3项指标的计算方法,并制定出提升调节性能、降低响应时间的储能充放电策略。同时,为了延长储能的使用寿命,制定了电池荷电状态的越限回归策略。在分析储能各项成本和收益的基础上,建立了以净收益最大为目标函数的储能经济性模型。最后,通过具体算例,对使用该策略前后机组的AGC性能进行对比分析并采用差分进化算法计算出了机组配置储能的最优容量。结果表明,使用储能策略可以显著提升机组的Kp值,带来明显的调频收益。     

电网侧无人值守储能电站智能控制策略研究综述

随着电网侧储能的需求逐渐提升,储能电站的灵活调控能力变得愈发重要。无人值守下储能电站的管控技术有着效率高、处理速度快、人工成本低等优点,正在争取得到大力推广应用。文中阐述了电网侧储能电站并网与控制有关政策和现状,梳理了无人值守的储能电站数据处理技术和其智能优化控制策略,并对无人值守的电网侧储能电站智能控制策略的未来方向进行了展望。     

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。     

含风电的多种形式储能协调调度多目标优化模型

随着大规模储能的日渐广泛应用,其灵活的出力调节能力为含大规模风电接入的电网优化调度运行提供了解决思路。针对电力系统中储能以电源侧、电网侧以及用户侧等多种形式并存的情况,建立多种形式储能协调调度多目标优化模型。该模型考虑风储一体化电站、电网侧电池储能电站和电动汽车参与系统调度运行,深入挖掘多种形式储能的互补调节能力,有效增加了电网的调节容量;电池储能电站面向电网调控运行,考虑其参与系统调峰并提供备用的功能,充分利用储能的可调空间优化系统运行。考虑到不同形式储能的利益主体不同,构建以风储一体化电站上网收益最大、系统总运行成本最小、电动汽车车主支付费用最小的多目标优化调度模型。基于十机算例系统的仿真实验说明:所提模型能兼顾各形式储能投资主体的利益,削减负荷峰谷差,提高风电的消纳能力,不同的储能初始剩余能量对系统整体运行经济性的影响不同。     

Multiple roles coordinated control of battery storage units in a large‐scale island microgrid application

In order to build a large‐scale island microgrid with 100% penetration intermittent photovoltaic power generation as the only power source, a structure with multiple role battery energy storage systems (BESSs) is proposed in this paper based on the analysis of energy storage demand in the island microgrid and performance comparison of two types of batteries. The storage system in the proposed structure is composed of three types of functional BESSs. In detail, the master control units (MCUs) with LiFePO4 batteries are responsible for the voltage and frequency stability and instantaneous power balance, slave storage units (SSUs) with lead‐acid batteries are responsible for daily energy storage, and multi‐function units (MFUs) with LiFePO4 batteries are used for short‐time energy regulation. A hierarchical control structure is adopted in the system. At the local level, the converters of the MCUs are controlled as the voltage sources in paralleled mode as grid‐forming units, and those of SSUs and MFUs are controlled in the current source mode as grid‐feeding units. At the system level, a real‐time power balance coordinated control strategy is proposed, which has the capability of efficient and orderly operation of different types of BESSs. Simulation and practical operation analysis of the Qumalai 7.023 MW microgrid demonstrate the practicality and effectiveness of the research methods of the island microgrid. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

光储直流微电网系统协调控制策略研究

为了更好地控制、管理和使用随机性较大的分布式可再生能源和需求波动较大的负载,文章对光储直流微电网系统内不同的变换器提出不同控制策略,通过不同控制策略控制变换器协调运行来保证系统的稳定运行,同时利用基于超级电容和蓄电池的互补特性设计了级联的拓扑结构组成混合储能系统,使系统稳定性进一步提高;并将系统分为多个运行模式,在所提控制策略下系统在多个模式间实现平滑稳定切换。最后对运行中出现的分布式光伏电源输出波动和负载变化情况在MATLAB/Simulink进行了仿真实验。结果表明,所提策略能有效抑制系统直流母线电压波动和优化混合储能的运行,提高了系统的可靠性和稳定性,验证了控制策略的有效性和可行性。