基于机会约束的考虑N–1安全约束的储能优化配置方法

为了解决公共储能在含高比例可再生能源输电网中选址定容的问题,提出了一种基于机会约束的虑及N–1安全约束的公共储能规划方法,用于计算公共储能的安装地点、额定容量和功率配置,在确保输电网安全运行的前提下,提升输电网的经济效益和新能源消纳比例。该方法综合考虑常规电厂、可再生能源电站和储能投资者三方利益,以输电网发电成本、弃风光惩罚最小和储能收益最大为目标函数,在考虑常规发电机组开、停状态和出力约束的同时考虑储能的充、放电状态及充、放电功率约束,在考虑输电网正常状态下安全约束的同时考虑输电网N–1状态下的安全约束。针对发输电可靠性测试系统IEEE RTS–96建立了仿真算例,以典型日负荷、风电和光伏预测出力数据作为依据,利用改进广义Benders分解法进行求解,并使用灵敏度分析法对优化结果进行对比分析,分析结果表明,所得储能优化方案可有效消除N–1故障时的支路潮流越限,能够保证输电网N–1状态下的安全运行,相较于不考虑N–1网络安全约束,本文方法所得优化结果虽然经济性略有降低,但是在线机组最大容量、负载率均衡度等安全指标均得到明显提高,提升了储能整合后输电网运行的安全性。所得储能规划方案实现了确保输电网N–1安全性的经济性最优,可用于指导对安全性要求较高的储能规划,具有一定的工程实用价值。     

考虑平抑直流故障后功率波动的储能系统选址配置方法

多馈入直流系统在受端交流故障发生后,易导致多条直流同时换相失败造成系统功率的大量短缺,产生有功功率波动。为实现对多馈入直流输电系统受端交流故障后电网功率波动的有效抑制,从交直流交互作用强度及有功功率关键节点、线路的角度出发,提出一种平抑换相失败后交流系统有功功率波动的储能系统选址布点方法。首先依据多馈入交互作用因子确定候选区域,然后由多馈入有效短路比确定候选站点,最后以全网有功功率波动率确定储能系统具体选址位置。基于修改的IEEE-39节点系统,在PSCAD中搭建仿真模型,通过仿真验证,提出的储能系统选址方法能够有效减少受端交流故障导致直流换相失败带来的功率波动,提高交流系统的稳定性。     

基于机会约束的考虑N-1安全约束的储能优化配置方法

为了解决公共储能在含高比例可再生能源输电网中选址定容的问题,提出了一种基于机会约束的虑及N-1安全约束的公共储能规划方法,用于计算公共储能的安装地点、额定容量和功率配置,在确保输电网安全运行的前提下,提升输电网的经济效益和新能源消纳比例。该方法综合考虑常规电厂、可再生能源电站和储能投资者三方利益,以输电网发电成本、弃风光惩罚最小和储能收益最大为目标函数,在考虑常规发电机组开、停状态和出力约束的同时考虑储能的充、放电状态及充、放电功率约束,在考虑输电网正常状态下安全约束的同时考虑输电网N-1状态下的安全约束。针对发输电可靠性测试系统IEEE RTS-96建立了仿真算例,以典型日负荷、风电和光伏预测出力数据作为依据,利用改进广义Benders分解法进行求解,并使用灵敏度分析法对优化结果进行对比分析,分析结果表明,所得储能优化方案可有效消除N-1故障时的支路潮流越限,能够保证输电网N-1状态下的安全运行,相较于不考虑N-1网络安全约束,本文方法所得优化结果虽然经济性略有降低,但是在线机组最大容量、负载率均衡度等安全指标均得到明显提高,提升了储能整合后输电网运行的安全性。所得储能规划方案实现了确保输电网N-1安全性的经济性最优,可用于指导对安全性要求较高的储能规划,具有一定的工程实用价值。     

考虑碳效益和辅助调峰的光伏电站储能配置方法

我国碳交易市场和辅助服务市场的开放拓宽了新能源场站配置储能的收益模式。提出一种考虑碳效益及辅助调峰的光伏电站储能配置方法。首先,综合考虑储能经济效益和碳效益,建立了储能综合效益模型;然后,为协调控制储能同时参与光伏消纳和辅助调峰,提出了一种改进功率差控制方法,并以储能综合效益最大为目标建立了光伏电站储能配置模型;最后,以国内某光伏电站为例对所提方法进行了验证,结果表明考虑碳效益及辅助调峰的光伏电站储能配置方法可以提高储能主体收益,更真实地反映配置储能的价值。     

考虑风电并网系统的储能优化配置

随着风电的大规模并网,风电的随机性、波动性给系统的运行带来巨大挑战.而储能在保证电力系统的安全稳定经济运行中扮演着重要角色,尤其是在降低系统的运行成本和提高电压质量方面具有重要意义.如何实现储能容量的配置以及储能位置的选取显得尤为重要.为此,提出一种混合多目标粒子群优化算法.该算法将引入精英策略的非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-II)与概率潮流相结合,用威布尔分布描述风速的概率分布,通过五点估计法(FivePoint Estimation Method,5PEM)对风力分布进行离散化处理.考虑风力发电的不确定性,通过寻找储能单元的最优位置和容量以实现系统运行成本最小化,并且改善系统的电压分布.通过IEEE-30节点系统进行案例分析,验证所提算法的有效性以及储能优化配置的必要性.     

基于功率成本的中继系统最优功率分配

为了降低移动通信网络的功率成本,依据不同的供电方式所确定的不同功率价格,提出了以功率成本为约束条件,以最小中断概率为优化目标的中继系统最优功率分配方法. 主要采用拉格朗日乘子法求解功率分配结果. 仿真结果表明,当各节点功率价格不同时,基于功率成本的最优功率分配与不考虑功率价格的最优功率分配相比,在中断概率相同的条件下,功率成本较小;当各节点的功率价格相差较大时,对比效果更加明显.     

考虑成本约束的在线旅行社后向整合策略研究

为提高旅游服务的竞争力,在线旅行社通过后向整合旅游服务集成商的方式提高旅游服务质量,但自建和并购两种后向整合策略存在成本差异,如何在多个旅游目的地实现旅游资源整合程度的最大化是在线旅行社亟需解决的问题。通过构建考虑成本约束的在线旅行社后向整合模型,设计了基于爬山算法的改进遗传算法求解模型,数值仿真分析了不同成本约束下在线旅行社在每个旅游目的地的整合策略。研究结果表明：在线旅行社获得的边际收益随着投入整合成本的增大而减小,因此在线旅行社应确定成本投入,避免资金浪费;改进的遗传算法比传统遗传算法有更好的寻优性能。     

考虑内部动态约束的MMC功率运行区间的确定及控制方法

为了正确评估模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的内部动态约束对运行区间的影响,提出一种通过求解MMC状态空间方程来获取MMC内部动态进而确定其功率运行区间的功率扫描方法。建立基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current, MMC-HVDC)系统的稳态模型,通过求解状态方程得出各功率点对应的状态变量;提出一种系统非正弦周期电气量极值的计算方法求解各内部动态约束的幅值;通过逐点扫描得到满足MMC内部动态约束和常规约束时的功率运行区间。针对功率设置可能越限的情况,设计保证系统满足内部动态约束的边界控制策略。在PSCAD/EMTDC中进行仿真,仿真结果验证了MMC功率运行区间确定方法的正确性及边界控制策略的有效性。     

风电场中储能系统的功率和容量优化配置

针对如何用最小的储能装置实现风电场长时间稳定输出的课题,对风电机组中储能装置的配置功率、配置容量的大小及其对风电机组有功功率输出的优化作用进行了研究,提出了以风电机组及储能装置的输出功率波动标准差为指标的储能系统的功率和容量优化方案,并编写了基于CPSO算法的目标函数优化程序,针对单台风力发电机组一天的风电功率数据进行了优化计算,得出了储能装置额定容量及额定功率的优化组合方案,验证了该方案的有效性.     

微电网混合储能系统容量优化配置的研究

储能装置是微电网的一部分,对保证电力系统运行的经济性、可靠性起到关键作用。本文建立了蓄电池和超级电容器两类储能装置模型,综合分析了影响储能装置容量的因素,优化微电网储能装置容量的模型,将粒子群优化算法(PSO)改进为可变惯性权重,对改进后的算法进行了优化,得到了投资成本最小的目标函数。最后进行算例分析,结果表明:改良后的粒子群算法在保证电力供给稳定性的同时,还能最小化储存容量,保证微电网容量配置的经济性。     

针对大功率脉动负荷的混合储能系统容量优化配置方法研究

大功率脉动负载日益增多,为满足短时冲击负载的用电质量要求,电源需要按最大功率配置,而在低负荷情况下则会造成电源资源浪费,特别是对于一些特殊供电电源还会造成环境污染。储能系统的参与可以缓解这一问题,其容量的合理配置则是治理效果和经济性的决定因素。提出一种针对大功率脉动负荷情况的蓄电池-超级电容器混合储能系统容量优化配置方法,该方法采用经验模态分解方法求出分界频率来确定蓄电池和超级电容器之间的功率分配;以全生命周期成本最低为目标函数,考虑能量损失率和负荷缺电率等约束条件,利用遗传算法进行求解。编制了混合储能系统容量优化配置计算软件,最后利用编制的软件对某钻井机工作系统进行混合储能系统容量优化配置计算,结果验证了所提方法的有效性。     

基于混合储能的风力发电功率波动平抑控制研究

根据蓄电池与超级电容性能特点,提出了一种基于蓄电池和超级电容混合储能的协调控制策略. 采用低通滤波器将波动功率分离为低频与高频,由蓄电池平抑低频部分,超级电容平抑高频部分,进一步设计电压电流双闭环协调控制策略,实现蓄电池与超级电容的分频能量吞吐. 仿真结果表明混合储能系统达到了平抑风力发电功率波动,延长蓄电池使用寿命的目的.     

考虑电网支撑能力约束的煤电退役与调相机配置协调策略

为了尽可能减少煤电机组退役和大规模非同步电源馈入对受端电网安全稳定运行的影响,本文在兼顾电网支撑能力约束的基础上提出了煤电退役与调相机配置协调策略。首先,构建了煤电机组对直流落点的无功支撑系数指标,并综合考虑机组役龄、污染物排放量、煤耗率等常规因素确定受端电网煤电机组的退役优先级顺序。进而,基于预想故障下系统的最大频率变化率和极值频率偏差约束得到煤电机组可退役的最大容量,形成相应的煤电机组退役策略。然后,提出了基于二分法的同步调相机配置策略,该策略可以对投建调相机的容量和选址进行决策,通过在煤电退役路径中协调配置调相机,确保受端电网的电压支撑能力满足要求。最后,在受端电网配置调相机后,对煤电机组可退役的最大容量进行同步更新,并对煤电机组退役策略进行相应的调整,实现煤电机组退役和调相机配置的相互协调。基于改进的IEEE 39节点系统和河南电网规划系统开展了仿真分析,根据多馈入短路比和预想故障下的暂态仿真结果可知,在煤电机组退役容量相同的情况下,与传统的煤电机组退役策略相比,本文所提策略确定的煤电机组退役顺序可以有效降低机组退役对受端电网静态电压稳定性的影响,并且可以降低大扰动故障下对受端电网暂态电压稳定性的影响。     

考虑混合储能调频需求的独立微电网投资优化

独立微电网是解决偏远地区供电问题的有效途径,但独立微电网缺少大电网支撑,调频能力和频率稳定性相对较弱,需要在微电网规划时考虑调频问题.在此背景下,从系统调峰调频双重需要出发,提出兼顾混合储能调频需求的独立微电网投资优化方法.研究满足调频、调峰需求的源/储配置参数关联机理和逻辑关系,建立以系统投资总成本最小为目标,以弃风...     

基于RTDS微网的混合储能优化配置研究

微网的混合储能容量配置问题直接关系其电能质量和经济性。基于独立光伏发电不确定的特点,针对基本粒子群算法的不足,文章提出了基于微网的混合储能改进粒子群优化算法。该方法以容量、功率为约束条件,系统全生命周期费用最小为目标,收敛速度更快、经济性更优。将改进后的粒子群算法与RTDS(实时数字仿真仪)平台相结合进行仿真,平抑了光伏发电系统直流侧输出电压,提高了电力系统的可靠性。     

考虑电压约束的分布式光伏最大准入功率模型

为了解决分布式光伏最大准入功率定量计算问题,提出了一种考虑电压约束的优化计算模型.通过分析线路电压越限机理,利用负荷功率和光伏功率分别计算出电压降再将其叠加,构建了线路电压分布和光伏准入功率计算模型,并将该模型应用于实际中压线路的光伏准入功率计算.经实例验证,该模型能够更加清晰地阐述电压越限机理,计算简单且有足够的准确...     

考虑负荷优化的光储充电站储能经济性配置研究

为缓解电动汽车充电对电网的冲击,提升充电站的经济性,对光储一体化充电站储能配置展开研究. 首先分析了充电站电动汽车的负荷特性,结合峰谷电价,制定了储能运行策略. 然后通过建立储能配置双层规划模型,保证了充电站负荷最大程度优化的同时实现价格套利. 最后通过算例分析,得到商业区充电站储能经济性配置方案. 将该配置方案与以峰谷差作为优化指标的传统储能配置方案对比,结果表明该方案有效增加了总削峰量,并将充电站年购电成本进一步降低.     

基于VMD技术与混合储能策略的风电并网控制方法

针对风电功率波动性和随机性给电网稳定运行带来的不利影响,提出一种基于风电功率变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)技术和混合储能系统的风电并网控制策略.首先,对典型风电出力场景的原始功率进行变分模态分解,根据风电并网功率波动标准将原始功率分解为并网功率和储能功率,在平抑风电...     

平抑联络线功率波动的微网混合储能容量优化

为合理配置微网混合储能系统的容量,降低联络线功率的波动性,提出平抑联络线功率波动的混合储能系统容量配置方法。首先,以净负荷和联络线期望功率的偏差平方最小为目标,以联络线功率的上下限以及最小调节时间为约束,优化得到联络线期望功率。其次,依据净负荷功率以及优化得到的联络线期望功率计算得出混合储能系统功率。然后,建立了以混合储能系统全生命周期成本为目标,以蓄电池以及超级电容器工作频段的分界频率为优化变量的混合储能系统容量优化模型,并应用粒子群算法求解该模型获得最优的储能系统功率和容量。最后,采用实际微网运行功率数据,进行了案例验证,仿真结果证明了所提方法的经济性和有效性。