基于随机生产模拟的微电网储能系统容量优化配置方法研究

针对微电网内风电、光伏、储能系统联合出力随机特性,建立风电、光伏时间尺度下联合出力模型,结合新型储能系统灵活出力的特性,搭建考虑充放电特性及寿命衰减特性的储能数学模型,并以降低弃风、弃光量为原则,提出微电网内储能系统控制策略。最后,基于随机生产模拟方法模拟微电网系统运行状态,为储能系统容量规划提供依据。算例结果表明,该方法可提高微电网系统运行经济性和鲁棒性。     

基于光伏出力区间预测的相变储能电-热联合调度策略

分布式光伏出力具有较大不确定性。为分析其对相变储能电-热耦合系统联合调度的影响,对传统区间预测评价指标进行改进,并利用改进的区间预测模型,提出了一种分布式光伏出力波动范围评估方法。基于现有相变储能电-热联合调度模型,合理计及光伏出力波动性,制定了其电-热联合调度策略。并开展不同出力置信水平下,电-热联合调度策略作用后系统的经济性与风险评估。最后通过仿真算例,分析了光伏出力波动与系统经济性和风险性之间的影响关系,为相变储能系统的实际应用提供了参考借鉴。     

风光储联合发电系统运行特性的研究

基于国家风光储输示范工程,分析张北地区风电、光伏发电等新能源资源状况和出力特性,探讨如何发挥化学储能系统的出力特性和调节作用,得出风光储联合发电系统的出力特性和联合发电组合方式。     

复合储能系统在分布式光伏并网系统中优化方法研究

目前以光伏为主的可再生能源发展迅速,在一些光伏资源较为丰富的省份,光伏规模已经达到20%～30%,考虑到光伏出力特性的特殊性及随机性,大规模并网后会对系统造成一定的消纳压力,并影响系统的安全稳定运行。因此,通常采用在光伏电站配置储能系统的方法来平抑光伏出力波动,并提高系统对光伏的消纳能力。由此,提出利用超级电容器储能充放电迅速、电池储能能量密度大的特点来构成复合储能系统,并将其配置在配电网系统中作为分布式储能,基于对其工作原理及容量优化方法的研究,提出了电池/超级电容器储能的选址及定容优化方法。在算例中,以某一典型配电网系统为例进行计算分析,对需要配置的储能系统进行优化,算例结果验证了所提出的储能优化方法的有效性及可行性。     

平抑光伏出力波动的混合储能系统控制策略

针对由电池和超级电容器构成的混合储能系统,设计了一种平抑光伏出力波动的储能控制策略。基于含阀值判断的低通滤波算法制定储能系统总充放电功率,在平抑光伏出力波动的同时避免对储能系统的过渡调控。综合考虑储能介质充放电状态,基于滑动平均原理制定储能介质的功率分配策略,以充分发挥不同储能介质的优势,优化储能系统的整体运行性能。仿真分析验证了所设计控制策略的有效性,储能系统可以较小的调控代价完成对光伏出力波动的平抑,且超级电容器平抑功率波动的快变分量,有效降低了储能电池的充放电次数。研究结果对混合储能系统在平抑光伏出力波动中的应用提供了理论参考。     

考虑源荷不确定性与碳减排的复合储能系统优化配置模型

在大规模光伏接入的清洁低碳型配电网建设背景下,为实现分布式光伏、负荷、储能设备与电网之间的协调运行,提升配电网的碳减排能力,针对光伏出力与负荷需求不确定性问题,提出了一种考虑源荷不确定性与碳减排的复合储能系统优化配置模型。通过对配电网内光伏和负荷特性进行分析,建立光伏出力与负荷需求不确定性模型;以复合储能系统综合成本最小、碳排放量最小、光伏功率波动平抑效果最好、能源利用效率最大为目标,基于概率的机会约束IGDT构建配电网复合储能系统优化配置模型,并进行求解;通过进行算例仿真验证所提复合储能系统优化配置模型的有效性。     

平抑光伏出力波动的混合储能系统控制策略设计

针对由电池和超级电容器构成的混合储能系统,设计了一种平抑光伏出力波动的储能控制策略。基于含阀值判断的低通滤波算法制定储能系统总充放电功率,在平抑光伏出力波动的同时避免对储能系统的过渡调控。综合考虑储能介质充放电状态,基于滑动平均原理制定储能介质的功率分配策略,以充分发挥不同储能介质的优势,优化储能系统的整体运行性能。仿真分析验证了所设计控制策略的有效性,储能系统可以较小的调控代价完成对光伏出力波动的平抑,且超级电容器平抑功率波动的快变分量,有效降低了储能电池的充放电次数。研究结果对混合储能系统在平抑光伏出力波动中的应用提供了理论参考。     

面向区域能源互联网的光储能量协同管理策略∗

立足于区域能源互联网的多源耦合特性,以用户供电需求为导向,探寻了光伏电池和储能电池接入场景下的协同优化管理策略.利用 MPPT优化光伏发电效率,并选择用户峰谷负荷差为优化目标,依据负荷变化动态计算储能电池补偿容量,平抑光伏出力波动,实现区域内负荷削峰填谷,确保电网安全经济运行,并基于MATLAB验证该管理策略的有效性.     

光伏发电系统与可投切负荷协调控制策略

提出一种光伏与可投切负荷的协调控制策略,利用光伏出力的可快速调节特性以及可投切负荷容量较大的特点,通过求解混合整数优化问题,确定各台光伏的实时参考出力以及各台可投切负荷的工作状态,并使用基于二次插值算法的功率控制策略,使各台光伏的出力快速跟踪其参考值,从而实现协调控制系统净出力的灵活可调。所设计的协调控制系统具有与传统混合储能系统类似的外部特性(如大功率的快速充放电),可为高渗透率的新能源电网提供必要的支持(如一次调频等)。此外,它还具有容量易于扩充、造价低廉等传统储能系统不具备的优势。基于微电网的仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

储能电池平抑光伏发电波动的应用

合理的储能技术能够有效缓解光伏发电对电网带来的负面影响。该文在验证了光伏波动低频特性的基础上,提出利用储能电池平抑光伏出力短期波动的运行策略及储能电池最优容量的评估方法。通过光伏出力预测,控制储能电池的存储与输出功率,减小光伏出力的不确定性。基于储能电池单位成本下最长利用时间,建立电池最优容量的数学模型。通过实例验证,总结了影响电池最优容量的关键因素,在实现光伏出力可调节的前提下,最大效率地利用储能电池。     

分布式光伏-储能系统的经济性评估及发展建议

基于目前中国分布式光伏政策及储能发展现状,对分布式光伏系统和分布式光伏-储能系统2类系统在中国发展的经济性进行了评估,并基于评估结果,为促进其发展提出了建议。给定分布式光伏-储能系统结构和运行方式,建立了经济模型;以天津市光照条件为例给出光伏系统年出力曲线,区分分布式光伏系统和分布式光伏-储能系统这2类系统,在单一电价模式下以及分布式光伏系统分时电价模式下,对2类负荷特性不同的用户的经济性进行评估和比较,发现光伏系统和储能成本、电价模式及负荷特性均是影响用户安装光伏-储能系统的经济性的重要因素,不同用户适合安装的系统类型不同;建议从降低系统成本、实施分时电价和对用户分类等3个角度,推广和发展分布式光伏-储能系统。     

基于光伏波动性的储能出力特性分析

以研究储能系统出力为目标,从时间、频率角度研究光伏发电波动性,以EMD算法对光伏发电频率进行分解,通过分解得出的IMF残值得出:在多云天气下,光伏发电系统内储能出力频繁,平抑光伏波动强,晴朗天气下,储能系统的出力具有规律性且时间固定的结论.     

基于混合储能系统跟踪光伏发电输出功率的控制策略

混合储能系统兼备能量型储能和功率型储能的技术特性,可以有效缩减光伏功率的预测误差,提高将光伏预测出力作为电力调度参考的可靠性。为此,提出了混合储能系统提升光伏电站跟踪目标出力能力的优化控制策略。该策略采用内部能量协调控制和多目标优化控制的复合控制方式,合理地分配了电池与超级电容器的充放电功率,控制混合系统的出力弥补光伏电站预测功率和实际功率的偏差。通过国内某40MW光伏电站250天输出功率数据进行仿真分析,表明该策略不仅可以有效跟踪光伏的预测出力,而且能够充分发挥不同储能介质的特性,降低电池的充放电深度,使混合储能得到更好的应用。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统复合储能优化调度

为提高电力系统对光伏发电的接纳能力,提出一种基于碳交易的含大规模光伏发电的电池储能—抽水蓄能电力系统复合储能优化调度模型。基于低碳经济理念,将阶梯型碳交易机制引入电力系统经济调度中。采用基于最大最小距离准则的改进K均值聚类算法对光伏发电的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量;以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用电池储能作为功率型储能以平滑光伏电站出力波动,抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。以改进的IEEE-RTS96系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

计及动态响应特征的农村综合能源系统分层调控

针对农村综合能源系统中平抑间歇式可再生能源波动造成的生态养殖热电联产系统大范围出力波动问题,提出了一种计及储能和热电联产快慢协同的农村综合能源系统分层控制框架.首先,分析了生态养殖过程中的废弃物和沼气发电的多能耦合特征及其典型结构.进而,建立考虑光伏发电、沼气热电联产、生物质储能等的生态综合能源系统模型,提出基于饱和滤...     

多能互补电网中的储能出力协同优化控制策略∗

经过多年发展,除燃煤发电外,风力发电、光伏发电、抽水储能发电取得长足的发展,但输出功率不稳、出力大小不一,致使风光抽水储能发电并没有实现完全并网.对多能互补电网的储能出力情况进行研究,通过分析不同发电系统的特点,以系统出力作为研究对象,利用粒子群算法,给出多能互补电网出力协同优化控制策略,提高多能互补发电效率,具有非常好的实际指导意义.     

储能技术平抑光伏出力波动研究综述

光伏发电出力受天气变化影响，具有波动性、随机性等特点，并网后会对电网的安全稳定运行造成影响。储能技术的发展使平抑光伏出力波动成为可能。以研究新型电力系统中储能技术平抑光伏出力波动为目标，从各类储能技术的特点以及应用情况出发，对储能技术平抑光伏出力波动方法进行分析。在储能技术的特点及应用方面，重点分析了秒级、分钟级、小时级三个时间尺度下储能技术的特点，指出每个时间尺度储能技术的共性，分析单一储能和混合储能的特点及其在平抑波动方面的应用情况，总结出了该领域目前主要研究热点。在平抑波动方面，分析了平抑光伏出力波动的控制方法，归纳了各种方法的技术特性和应用效果。通过对储能技术研究进展的总结，以及对储能技术平抑光伏出力波动研究重点的分析，可为相关技术应用提供参考。     

考虑分时电价及光热电站参与的多能源虚拟电厂优化调度

针对分布式风电、光伏并网对电网调度运行的影响,利用光热电站(concentrating solar power plant,CSP)出力可调的特点,联合储能电池构建包含风电、光伏、光热及储能电池的多能源虚拟电厂(virtual power plant,VPP).根据光热及储能电池特性,基于分时电价制定运行策略,以各时段...     

考虑充电次数约束与光伏出力曲线包络线的储能控制策略

为缓解光伏发电并网给电力系统带来的调峰压力,提高电力系统供电质量,基于光伏发电出力曲线,首先计算满足充电次数约束的功率阈值,然后采用3次样条插值算法和单调分段3次多项式插值法获得光伏出力曲线的包络线,最后综合光伏发电削峰控制和波动平抑控制,提出一种考虑充电次数约束和光伏出力曲线包络线的储能控制策略。该储能控制策略在考虑储能装置寿命的条件下,对光伏发电输出功率进行削峰与补偿,改善了光伏发电的出力特性。算例表明,所提储能控制策略明显减小了光伏出力曲线的越限幅值总和及波动越限概率,提高了电网运行的安全性和可靠性。同时,根据储能装置充放电曲线,能够获得光伏发电对储能容量的需求,这为储能装置的容量优化配置提供了理论支持。     

基于集群划分和LightGBM-KDE的区域风电中期概率预测

针对光伏的不确定性、波动性与反调峰性对配电网稳定运行造成巨大冲击,而大幅增加配网调峰压力的问题,提出了光伏-氢储能辅助调峰的双层优化配置模型。基于光伏波动量对配网的影响,将原始光伏出力曲线分解为调峰分量与平抑波动分量;结合氢储能运行特性,配置用于调峰与平抑波动的储能容量,构建计及氢储能工作特性的储能系统运行策略;以系统运维成本、碳排放成本、弃光惩罚为优化目标,建立光伏-氢储能辅助调峰的配电网氢储能优化配置模型,并进行算例分析。结果表明,所提出的优化配置方案可有效降低光伏波动对配网的影响,缩减配网的运行成本,提升其运行经济性与稳定性。