计及灵活性的配电网储能优化配置

针对目前配电网大量接入分布式电源所带来的净负荷剧烈波动问题,提出一种基于局部约束与整体灵活性定量评价相结合的配电网储能优化配置方法。首先利用X-means方法对配电网的年运行场景进行分析,经过聚类选择出关键场景;其次,建立配电网中运行灵活性的定量计算模型和局部灵活性约束;最后,基于所建立的灵活性评价模型,建立求解配电网中储能优化配置的双层迭代求解模型。利用标准IEEE33节点配电网系统模拟真实配电网进行算例设计和仿真,验证了提出的储能配置的灵活性规划方法的有效性和经济性。     

计及电池储能寿命损耗的风光储电站 储能优化配置

新能源电站配置一定容量的储能可以有效提高新能源消纳水平。储能功率与放电时长的优化配置是前期规划设计阶段的重要问题,针对该问题提出一种储能优化配置方法。在电池储能综合模型的基础上,考虑储能充放电次数和深度对寿命的影响,建立了以风光储电站年净收益最大为目标函数的储能优化配置模型;以充放电功率、容量和电池寿命为约束条件,采用改进粒子群算法和8 760 h生产模拟方法进行求解;通过对某风光储示范电站项目进行算例验证,结果表明所提方法能够考虑新能源发电的不确定性和储能寿命对优化配置方案的影响,得到合理的储能配置方案。     

储能电池在有源配电网中容量优化配置策略

在含可再生能源、储能的有源配电网中,可再生能源发电出力的不确定性对配电网造成了许多影响,配置 一定容量的储能电池可进一步促进可再生能源消纳.分析了有源配电网中可再生能源发电、负荷需求的不确定性,提 出一种能够促进可再生能源消纳的储能电池容量优化策略,并在IEEE33节点电网模型中进行仿真.     

负荷高密度地区中计及灵活性不足风险的储能优化配置

负荷高密度地区现有的输电通道有限且系统内灵活性电源的占比较低,应对源端可再生能源及荷端负荷需求随机性波动的调节能力不足。储能系统(energy storage system,ESS)作为一种高效的灵活性资源,具有响应的快速性和功率双向转化的优点,可以为电力系统提供灵活性支撑,基于双层规划模型建立了提升负荷高密度地区整体和局部灵活性的储能优化配置方法,上层模型对储能配置方案做出战略决策,下层模型基于场景分析法,对典型日场景进行运行模拟,使用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)量化灵活性不足风险成本,模型充分地考虑了电力供需平衡、新能源消纳以及网架结构的支撑作用,通过添加关联约束将双层模型转化为单层模型。最后通过MATLAB平台调用商用软件包GUROBI完成混合整数规划优化,求解得到最优配置方案。在某实际系统负荷高密度地区中验证了配置方法的有效性。     

储能优化配置关键问题分析

储能优化配置是储能高效应用的基础,涉及技术和经济2个维度方面的问题,也涉及多应用时间尺度和功率能量的不同需求问题。基于储能在安全稳定、调频、新能源接纳、电能质量等方面的应用需求,深入分析了其优化配置的目标、条件、方法和理论。基于储能系统的成本效益分析,建立了通用净现值优化模型。结合不同储能的应用特性,分析了储能类型的选择原则,以及复合储能组合形式与容量配比的确定方法。针对储能应用的评价,从补偿效果、安全性、可靠性、经济性等方面给出了相关评价指标和评价方法。最后,提出了在储能应用实践中有待深入开展的研究性课题。     

计及运行和惩罚成本的储能容量优化配置方法

电池储能系统应用于新能源接入电网工况时,由于新能源出力的随机性,使得电池单元处于频繁且随机充放电状态。在电池储能应用于风电接入电网场景下,对电池寿命衰减程度与电池充放电深度的关系进行了研究,考虑了储能系统中的运行成本与惩罚成本,对配置不同容量的储能系统的总成本进行了分析,并计算得出了使总成本最优的储能容量配置策略。     

基于分群结构优化的储能配置规划

储能资源与源网荷资源的深度融合是构建高比例可再生能源新型电力系统的关键,随着系统规划和运行环节源网荷储互动程度的不断提高,在储能资源规划过程中考虑其与源网荷资源的时空耦合特性已是储能规划的核心环节。构建储能选址分群结构优化模型,决策储能布点待选站点集合,并以储能投资净收益最大为目标,联合采用遗传算法和二阶锥松弛算法,求解含分群结构优化的储能配置优化规划模型。算例分析表明,面向大规模复杂网络的储能规划,考虑发用电特性及网架空间分布,分群优化布点储能,有利于协调不同送受特性的集群间储能资源的配置与协同增效运行,经济提高可再生能源消纳水平。     

考虑季节特性及节点电压偏移的储能系统优化配置

考虑到可再生能源渗透率的增加以及储能装置的接入,研究了含可再生能源配电网的储能优化问题。选用蓄电池作为储能装置,建立了数学模型,并对含风电和光伏的配电系统进行储能优化配置,以系统的经济性和稳定性为优化目标,分别建立了单目标和多目标优化模型。采用改进粒子群优化算法,选择储能容量、储能功率和储能位置作为控制变量进行优化计算。最后结合不同季节风电、光伏和负荷的波动数据,选取含分布式电源的IEEE 33节点配电网系统,对其进行潮流计算及储能优化配置,由此验证了本文配置方法的有效性。     

计及负荷可控性的微网储能容量优化配置

合理配置储能容量,是保证以可再生能源为主体电源的独立微网经济可靠运行的关键。基于微网地下水开采负荷的可控性,提出可再生能源/储能/负荷协调的微网系统功率分配策略。在此基础上,考虑蓄电池储能的运行特性对其寿命影响,提出微网电池储能的容量优化模型。以中国西北地区风光互补独立微网为例,对电池储能容量优化进行研究,仿真结果验证了所建模型的合理性。     

虚拟同步发电机的模型及储能单元优化配置

为了更好地将可再生能源接入配电网,针对并网逆变器的虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究。详细分析了VSG的数学模型和控制策略,在不同惯性和阻尼参数条件下,分过阻尼、欠阻尼和临界阻尼3种情况,提出了VSG附加储能单元优化配置的功率、能量和动态响应时间三大指标参数。结果表明:为了模拟同步发电机的惯性和阻尼,VSG需配置一定量的储能单元,其最小功率需求为所需要平抑的可再生能源波动功率的幅值,而其最小能量需求和动态响应时间均为与VSG惯性和阻尼参数相关的简洁表达式。最后,利用一台50kVA的VSG样机,验证了所提模型和控制策略的正确性和有效性。     

计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置

储能容量的优化配置是提升多能源微网系统经济性和安全性的重要手段.针对容量配置问题,提出了一种以储能投资置换成本和运行成本等年值最低为目标函数、计及电池寿命损耗的多能源微网储能容量双层优化配置模型,其上层模型对储能容量进行优化,下层模型对系统运行策略进行优化.可在规划阶段详细考虑含储能多能源微网的经济优化运行,并构建了电...     

计及多级配电网运行效率提升价值的电网侧储能优化配置

针对当前在园区配电网储能优化配置过程中难以合理度量本级线路运行效率提升带来的价值以及未能充分考虑对上级电网产生的效益问题,提出了一种计及多级配电网运行效率提升价值的电网侧储能优化配置方法。首先,基于储能对网供负荷削峰填谷作用,提出了对本级线路运行效率提升价值的合理度量方法,并结合上下级配电网可能存在的利益主体差异,提出了下级配电网储能配置对上级配电网容量替代作用的分析方法。其次,构建了储能系统配置与运行的双层交替优化框架并运用成熟的优化工具进行求解。最后,通过改进IEEE-33节点系统的算例分析,验证了本文所提方法的有效性和实用性。     

计及灵活性基于时序的“十四五”储能需求分析

“十四五”期间,随着风电、光伏装机规模增加,系统净负荷波动增强,对储能等灵活性资源的需求不断增强。同时,储能技术不断发展成熟,成本不断下降,逐步应用于电力系统的各个环节,因此有必要建立计及系统灵活性需求的储能优化规划模型,以更加科学的方法评估中国未来五年储能的发展需求。首先给出了计及电力系统灵活性基于时序曲线的运行模拟模型方法和储能需求分析流程,以系统总成本最低为优化目标,考虑了投资决策约束和运行约束,可统筹优化系统目标水平年的储能结构及容量。其次,基于以上模型方法,优化计算了2025年中国七大区域电网协议送电模式下的储能容量,并分析了配置储能的原因,开展了灵活调节模式下的储能容量对比分析。最后,基于以上分析,总结了“十四五”期间,中国电力系统储能容量、新能源发电量、弃风和弃光率及综合用电成本等结论,为储能未来五年的规划提供技术支撑。     

计及储能电池寿命衰减的居民小区光储优化配置

在居民小区配置光伏系统可减小电力系统的供电压力,配置储能装置能够减小光伏弃光率,同时还可以实现负荷的时空转移,减小负荷峰谷差。为使居民小区光储系统的配置更加合理,利用充放电次数和放电深度对储能电池寿命的影响,通过改进曲线拟合方法及线性分段处理方法,获得更加准确的曲线拟合函数和与原曲线更加贴合的分段线性函数,建立储能电池动态损耗模型;以光储系统年均净收益最大和负荷峰谷差最小为目标函数,对光储系统进行优化配置;最后使用不同权重求解方法得到光伏出力值及负荷需求值,采用多目标粒子群算法对在不同运行场景下的居民小区光储系统配置问题进行求解,并通过仿真对比分析不同运行场景下光储系统的运行策略。结果表明,居民小区储能系统在并网场景下的经济性和削峰填谷效果更佳,所采用模型合理有效,可为居民小区光储系统的规划建设提供参考。     

风光水互补模式下储能优化配置技术分析

随着大量风电、光伏的并网,电力系统已成为含风、光、水、储等多种能源的新型电力系统.为了更好地 发挥新能源的优势,需对储能优化配置,以保证多能系统运行的稳定性.首先分析了多能互补综合能源系统的基本运 行原理及发展现状,然后以系统净负荷波动最小、储能运行效益最大为目标函数,构建了风光水互补模式下储能优化 配置模型.通过灰狼优化算法对所建模型进行求解,得出储能的合理配置容量,这对于提高风光水储多能互补系统的 运行稳定性具有一定的意义.     

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。     

计及重要负荷的工业光伏微电网储能优化配置

工业光伏微电网配置储能时需考虑其负荷特性,在保证供电可靠性的前提下最大化提升光伏利用率。在详细分析工业重要负荷的运行特性和启动冲击特性基础上,结合工业分时电价机制,给出了适合工业微电网的储能系统充放电策略。进而以光伏利用率最大和年净利润最大为目标,构建了工业光伏微电网的储能容量优化配置的多目标优化模型,并采用NSGA-II算法对所建模型进行求解。将优化方法应用于广东某实际工业光伏微电网中,结果表明经过优化的储能系统可在离网情况下保证系统中重要负荷的稳定运行,在并网运行时促进光伏的就地消纳。