光储充一体化电站优化策略研究

光储充一体化电站利用光伏和储能平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车对电网资源的占用。本文针对光储充一体化电站的规划需求,建立了光伏、基于寿命预测的储能模型,以最大化光储充一体化电站的净收益为目标,以设备运行和功率平衡为约束,建立了光储充一体化电站设备优化配置模型,并采用遗传算法进行求解,最后通过某光储充一体化能源站为研究对象验证该方法的有效性。     

基于MPC算法的风电参与频率调控策略

为发挥风电辅助调频作用及快速响应优势,更好改善电网频率特性,文章提出了一种基于模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）算法的风电参与频率调控策略。首先,在传统综合惯性控制中,引入了MPC算法,实现对惯性控制参数的实时更新,设计了MPC优化目标函数;然后,建立了控制信号的选择规则,在预测模型的滚动优化过程中对多步控制信号进行动态调整,形成考虑延时和丢包的延迟补偿机制;最后,在不同工况下进行仿真,与基于传统惯性控制的风电辅助调频方法相比,文章所提MPC策略提高了双馈异步风力发电机（Doubly Fed Induction Generator,DFIG）一次调频对通信延时的鲁棒性,提高了电力系统的安全性,同时减小了系统超调量和稳态偏差,验证了所提策略的有效性。     

基于源-网-荷-储一体化园区电能规划设计方案优化研究

为提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率,解决一体化园区项目电源规模及储能容量配置等问题,文中基于园区内用电负荷历史数据,在分析月用电负荷和日用电负荷的特性基础上,结合新建风电和光伏工程设计方案,依托存量火电出力特性,优化电化学储能配置,实现园区内用电平衡,提出以运行成本及新能源消纳为优化目标,以多种能源运行特性为约束...     

基于改进粒子群算法的火储联合调频优化储能控制策略研究

为了解决火储联合调频协同控制效果与储能系统成本回收的问题,提出一种改进粒子群算法的储能优化控制策略,通过引入自适应权重调整全局搜索方向,并解决储能电荷状态与出力状态的耦合性问题,建立火储联合调频综合性能指标进行储能控制策略研究。案例仿真结果表明：本文所提算法比传统算法在收敛效果方面具有明显优越性,避免了局部最优解问题;当储能系统电荷状态设置在57.5%和42.5%时,提高了机组调频响应效果,延长了储能设备的使用寿命。     

高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践

“双碳”目标下,新能源的大量接入给电网的稳定运行带来冲击。火储联合调频项目作为优质调频资源近年来获得了广泛的研究与应用。根据广东地区火储联合调频项目投产现状,本工作对目前主要运用于火储联合调频项目的低压并联和高压级联储能系统两种拓扑结构进行分析,结合调频辅助服务市场政策,通过对不同拓扑结构下的功率控制精度、能量转换效率及响应时间等项目开展并网试验研究,对比分析了两者的性能差异。结果表明采用高压级联拓扑结构的储能系统具有更优异的功率控制能力、更迅速的响应时间、更高的响应精度及更低的能量损耗,有助于提高火储联合调频项目的综合调频性能,提升在调频市场的竞争力。基于高压级联储能系统的优点,国能粤电台山发电有限公司根据自身机组容量及调频需求将其运用在机组灵活性改造中,设计了目前国内最大的火储联合调频项目,为后续火储联合调频中高压级联式储能系统控制策略的研究提供支持,也为其他火储联合调频项目的建设提供借鉴。     

基于二维联盟多代理技术的风-光-储集群广域协调控制

分散独立控制的风-光-储系统未对负荷进行统一协调响应,其无序充放电不利于电力系统的安全经济运行.针对集群风-光-储系统,构建基于二维联盟多代理技术(MATTDA)的广域协调控制架构,提出适用于风-光-储集群的广域协调优化控制策略.以平抑风-光整体出力波动促进风-光消纳和优化电池储能寿命为控制目标,采用JADE搭建多代理...     

基于DDPG的光储微电网系统能量决策优化

为提高光储微电网系统中的能量管理效率及光电的就地消纳能力,文章以家庭光储微电网系统为研究对象,使用真实的气象数据和分时电价信息建立一个虚拟环境,与家庭光储微电网能量调度策略模型进行交互。采用深度确定性策略梯度算法学习控制蓄电池充/放电功率的连续性,将系统的即时收益和蓄电池可调整出力的加权和作为算法的立即回报,并测试和分析了不同重要性权重对实验结果的影响,最终确定了最优能量调度策略。结果表明,使用深度确定性策略梯度算法可以使系统很好地响应当前和未来的电价信息,在缓解电网压力的同时帮助用户利用能源峰谷电价差套利,并预留了一定的蓄电池调节能力,以减轻光伏出力波动引起的计划外电能交易,证明了该方法的实际意义和应用潜力。     

光储充一体化电站优化配置方法

电动汽车对于推动节能减排具有巨大作用,但大规模电动汽车接入电网后,其充电负荷会给电网带来短时负荷冲击,影响电网安全运行.光储充一体化电站可利用光伏和储能来平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车充电对电网资源的占用.针对光储充一体化电站的规划需求,首先建立了光伏模型和基于寿命预测的储能模型,然后以最大化光储充一体化...     

光储充一体化电站优化配置方法

电动汽车对于推动节能减排具有巨大作用,但大规模电动汽车接入电网后,其充电负荷会给电网带来短时负荷冲击,影响电网安全运行。光储充一体化电站可利用光伏和储能来平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车充电对电网资源的占用。针对光储充一体化电站的规划需求,首先建立了光伏模型和基于寿命预测的储能模型,然后以最大化光储充一体化电站的净收益为目标,以设备运行和功率平衡为约束,建立了光储充一体化电站设备优化配置模型,并采用遗传算法进行求解,最后通过算例验证了该方法的有效性。     

一种基于双馈风机锁相环动态响应的风-火协同调频策略

针对风电机组参与系统频率调整与传统同步机电源相互配合的问题,通过合理设置双馈风电机组锁相环控制参数使其具有与传统同步机电源相似的惯量响应能力,进而分析风电机组惯量响应与同步机一次调频之间的相互影响,在此基础上提出风电机组主导的风-火协同调频控制策略。本策略的优点在于能减弱风电机组惯量响应过程中对于同步发电机组一次调频出力的抑制作用,加快同步发电机调频响应速率,进一步优化系统频率。最后在EMTDC/PSCAD中搭建时域仿真系统,验证了所提出理论分析的正确性与控制策略的有效性。     

储能火电联合调频的容量优化配置研究

  目的  为储能火电联合调频项目合理配置储能容量,建立联合调频的收益模型,提供储能功率选择的依据。  方法  基于广东某电厂机组的历史运行数据和市场出清价格,对机组和储能联合调频进行仿真计算,分析储能功率选择对联合调频性能和收益的影响。  结果  仿真结果表明:储能系统通过提升机组的调频性能和增加调频里程,大幅提升调频收益,且随着储能功率的增加,调频收益逐渐增加后趋于稳定;受机组性能差异和运行状况的影响,储能对调频性能和调频收益提升的程度不同。  结论  证实通过仿真计算确定储能容量是合理可行的,可为后续联合调频项目中储能容量优化提供参考。     

计及风光不确定性的风-光-光热联合发电系统中光热电站储热容量优化配置

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架与原理;采用改进拉丁超立方抽样方法抑制风光出力的不确定性。最后,构建基于风光出力典型场景的光热电站储热容量双层优化配置模型,并进行算例求解,结果表明所提方法显著降低了系统总投资与运行成本,提高了清洁能源消纳能力。     

基于混合储能的风电场一次调频控制

摘要： 基于机组侧的混合储能装置,提出了风电机组参与电力系统一次调频的方法。针对DFIG风电机组,研究了网侧换流器的附加功率控制方法,并设计了混合储能系统的控制器,可实现混合储能系统对风功率波动的平衡及提供一次调频的功率。针对电网频率变化进行了仿真分析,验证了该控制方法的有效性。     

计及多典型天气特征的光储容量配置技术研究

在双碳目标下,新能源得到了国家的大力支持和发展,“十四五”开端,各省纷纷出台了有关新能源配置储能的政策,但是这种高比例强行配置储能的做法是否合理仍然有待商榷。针对此问题,提出一种综合多典型天气场景的储能系统容量配置方法。首先,使用K-Means算法对全年光伏日发电功率数据样本进行聚类;然后,建立双层优化模型,内层以弃光率最小为优化目标,外层以初始建设成本、运行维护成本和弃光损失最小为优化目标,旨在实现更优的经济性效果;最后,将混合蛙跳算法运用到双层优化模型中进行求解。算例分析表明,所提模型与求解算法使储能系统的容量配置在满足各种不同的典型天气情况下可以实现经济性最优,其结果验证了所提模型与求解算法的有效性和可行性,具有工程实际应用价值。     

基于“风-光-储”测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型

针对多种分布式电源接入孤岛微电网,使潮流分布更加复杂,导致微电网频率控制难以满足需求的问题,文章提出一种基于"风-光-储"测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型。研究分布式电源参与微电网调频的调差系数和调频容量模型,基于"风-光-储"测量数据融合对"风-光-储"调频参数进行修正。考虑到"风-光-储"分布式电源调频的稳定性控制,以孤岛微电网中系统一次调频备用成本最小为目标,基于机会约束规划对调频参数进行优化,并采取基于拉丁超立方抽样的确定性转化方法进行模型的求解。仿真算例结果表明,文章所提出的优化模型,能够降低一次调频备用成本,提高了孤岛微电网的频率稳定性与经济性。     

计及配网电压越限的光储协同优化运行策略

随着大量分布式光伏（distributed photovoltaic,DPV）并网,目前配电网中出现了日间过压和夜间低压并存的电压越限问题,并进一步影响了网络的经济运行。本工作基于此提出了两阶段光储系统协同运行的优化调度策略。该策略第一阶段通过计算节点的电压灵敏度来确定待调节的储能节点与充放功率,以及光伏可调节点;第二阶段建立了光储运行优化模型。该模型以储能的调度成本、购售电成本以及网损成本之和最小为目标,以网络潮流、节点电压、储能SOC(state of charge)、光伏的无功可调容量等作为约束,通过粒子群算法对该模型进行求解,可以得到光储系统日调度出力策略。最后,以某地区31节点的实际配电网作为算例,验证了本工作方法的有效性。算例结果表明,该策略可以通过光储的协同调度,有效治理电网中的电压越限问题,并且在保障配电网电压安全的同时,实现优化运行成本的目标。     

基于改进粒子群算法的混合储能独立调频的容量优化研究

新能源与可再生能源在“3060双碳”战略目标下深入构建清洁能源体系,针对储能以独立主体向电网提供调频辅助服务以应对间歇性和随机性功率波动的优化问题,提出飞轮和锂电池混合储能的容量配置策略。首先,以考虑调频里程的储能经济效益最大化建立数学模型;然后采用自适应噪声完备集合经验模态分解将调频指令分解为高频需求和低频需求;最后构建算例,在不同分频参数下嵌入混合储能的充放电功率控制和荷电状态约束,并运用反向搜索前期寻优和变异交叉策略后期寻优的改进粒子群算法求解。结果表明,该方法求解得到的配置方案有效提升了混合储能整体的经济性和安全性。     

模糊控制优化下的混合储能系统辅助燃煤机组调频仿真北大核心CSCD

在新能源并网容量日益增多的背景下,提高燃煤火电机组的调频能力是满足目前电网新能源消纳调频需求的主要途径之一。对此,利用由飞轮储能与电化学储能组成的混合储能系统辅助火电机组提高调频性能是重要的技术手段。本工作针对600 MW供热机组,在Matlab/Simulink中构建混合储能系统辅助燃煤火电机组调频的仿真模型,并对提出的控制策略进行仿真验证。结果表明,机组耦合混合储能系统能有效减少电网频率变化量,降低汽轮机输出功率波动,稳定主蒸汽压力;针对混合储能系统中的功率分配系数,利用模糊控制策略进行优化,发现模糊控制策略能够在连续的充/放过程中,使混合储能系统保持良好的功率变化适应性。