风光互补发电系统混合储能系统容量优化方法研究

风光互补发电系统受风光资源影响发电功率波动较大,配置适当的储能系统可提高新能源发电的消纳能力和电能质量。针对风光互补发电系统储能容量优化配置问题,将运行投入成本作为优化目标,提出以抽水蓄能为基础,蓄电池和超级电容参与的混合储能系统模型。该储能模型以跟踪负荷曲线作为平抑目标函数,利用集合经验模态分解和滑动平均法,对抽水蓄能机组、蓄电池和超级电容设备进行功率分配。建立了风光发电系统模型,利用带免疫的粒子群算法对储能配置容量进行寻优求解。计算结果表明,所提基于抽水蓄能的混合储能容量优化模型,对发电系统输出功率波动情况改善明显,电能消纳能力和运行经济性有所提高。     

季节对风光互补发电特性的影响

通过对风光互补发电系统输出功率的详细分析,结合唐山市风能、太阳能资源的时间、空间分布情况,从风光发电特性和电量的角度,验证风能、太阳能在时间上的互补特性。根据不同气象条件下,实际运行中风光互补系统发电数据的统计分析计算,研究气候因素对风光互补发电系统的影响。     

基于抽水蓄能电站的风光互补发电系统容量优化研究

针对风光互补抽水蓄能电站各部分容量之间的关系,给出了一种基于改进粒子群算法的最佳容量的优化设计方案。通过对抽水蓄能模块的建模分析,建立风光互补抽水蓄能电站容量配置的优化模型,给出相应容量配置要求。研究结果表明,文中互补开发方式可以解决单一发电系统存在的弊端,提高发电效率,具有很好的实际应用价值。     

基于随机规划的风光互补系统特性分析与准入功率极限计算

分析风、光及风光互补发电系统出力特性,针对风速、光照强度及负荷的随机性和互补性,提出一种基于随机规划的风光互补系统准入功率极限分析方法;建立含多个随机变量、多约束、非线性的机会约束随机规划模型,采用基于随机模拟技术的改进粒子群优化算法求解,并于IEEE-30验证系统约束条件置信水平及不同季节条件等对风光互补系统准入功率极限的影响。结果表明该模型能全面考虑风光机组实时运行波动与互补特性,求解算法简单,操作方便,计算速度快,误差小。     

计及风光系统出力随机性的电压风险评估

针对风力发电和光伏发电并网后改变系统潮流大小和方向并对电网电压产生影响的问题,建立了风电和光伏出力概率模型,并使用Monte Carlo方法模拟了实际风速和光照辐照强度的概率分布区间,进而计算了风电和光伏的随机出力,并结合风险理论考虑风光系统出力随机性对电网电压风险的影响。以IEEERTS79标准测试系统为例,评估了风光系统接入容量及风光发电系统容量配置比例对电网电压风险的影响。算例的评估结果可为风光系统接入容量大小和风光发电系统容量配置比例提供参考。     

基于典型气象条件的风光互补系统容量优化

采用当地风速和辐射强度等气象因子日变化典型特征曲线为基础数据,以风光互补发电系统日输出功率曲线最接近当地负荷曲线为最优化目标,以风电和光伏装机容量为变量,建立一种并网风光互补容量优化配置模型,旨在提高清洁能源占比和利用效率。利用武汉某区域用电负荷数据和该区域测风塔风速数据及太阳辐射数据进行算例分析,结果验证了所提出优化配置模型的可行性。     

一种并网型风光互补发电系统的建模与仿真

分析了风光互补发电系统的技术优势,设计了基于固态变压器结构的并网型风光互补发电系统。分别建立了光伏系统,风力发电系统,超级电容和蓄电池的模型,并分析各环节的控制策略,提出了基于平均功率的储能设备容量配置方法。仿真结果表明,该系统能模拟风光互补系统在不同模式下的运行特性,可以有效降低功率波动和维持电压稳定,并能在低光照强度、低风速等情况下为系统提供短时能量支撑。     

风光互补对电网输电服务价格的影响

风电和光电各自出力的不稳定性提高了输电服务成本,制约了它们的发展.利用风能和太阳能的互补性可提高发电的可靠性.研究了风光互补后对电网输电服务价格的影响,提出了考虑可再生能源并网的输电服务价格函数表达式,建立了以该函数值最小为目标,以系统发电不足概率(LOLP)和能量缺失率(LPSP)为约束条件的输电服务价格优化模型.采用粒子群算法对目标函数进行求解,对风光互补前后的输电服务价格进行对比,并求出使输电服务价格最低的风光容量配比.通过对实例系统进行计算,验证了该方法的有效性,指出风光互补能有效地降低输电服务价格.     

风光互补发电系统的调度策略研究

采用抽水蓄能技术,基于能量守恒和水量递推原理构建了风光互补发电系统的数学模型,提出了4种并网调度策略,设计了相应的调度算法并进行了实例仿真分析,在仿真试验基础上优化了上水库与水泵站的容量配置.结果表明,该风光互补发电系统具有较高性价比.     

考虑系统调峰特性的风光消纳优化

由于风电和光伏发电受自然因素的影响较大,其出力具有随机性和波动性,将对系统的调峰能力造成严重影响。该文首先针对风电自身的出力特性,从系统调峰能力的角度对区域电网可以接纳的风电容量进行评估;然后根据风电和光伏发电在时间尺度上存在的互补性,建立以系统失负荷率最低和弃风、光率最小为目标的优化模型,利用改进惯性权重的粒子群算法对模型进行求解,得到最优的风电和光伏发电出力。最后,利用实际区域电网风电、光伏发电以及负荷的历史数据对该文所提方法的有效性进行验证,结果表明采用风光互补优化策略对风电和光伏发电的输出功率进行优化后,系统出力波动有所降低且消纳能力有明显提升。     

风光互补发电系统作为核电站补充应急电源的研究

分析了风光互补发电系统的发展现状,提出了风光互补发电系统作为核电站补充应急电源的设想,并详细阐述了风光互补系统应用于核电站需要解决的若干问题,涉及系统容量及控制结构、互补系统最大功率点跟踪、能量转换及新颖的高效储能方式等。     

风光互补路灯系统的优化设计方法

采用风机优先法,对风光互补路灯系统的优化设计方法进行了分析.首先根据负载需求初步选定风机容量:其次计算出与选定风机相匹配的太阳能电池板的容量;进而计算每一组设备组合的总价值;最后选定总投资价格最小的风光互补发电组合.文章结合道路照明的实例,给出了风光互补路灯系统在负载需求和经济方面的优化设计.     

储能电池在风光互补发电系统中的容量配置分析

储能电池是分布式发电系统的关键组件。增加储能电池的容量可以提高发电系统的可靠性,但会增加系统的投资和运行费用。基于上海地区全年8 760 h的气象数据,计算了风光互补发电系统在不同储能容量下的负荷缺电率和能量溢出率的变化。对于独立的风光互补发电系统,在满足能量溢出率小于0.3的情况下,如果系统缺电率维持在1%左右时,需要配置3天的储能容量;如果系统缺电率为0,则需要配置5天的储能容量。     

基于Copula理论的风光互补配网经济运行联合配网重构优化

文章建立了基于Copula理论的风光互补配电网经济运行模型,联合配网重构进行求解。分析了风光输出功率以及互补发电模型,考虑了Copula相关性函数对风电和光伏输出功率的影响。说明了风光互补相关性在经济运行联合配网重构优化模型中的应用原理,建立了以网损、运行成本、购电成本等最小为目标的多目标优化模型。提出采用改进的帕累托强度算法（SPEA2）进行求解,在仿真算例中说明了考虑相关性对结果的影响,验证了文章所提模型的有效性。     

风光互补系统多阶段充电控制策略研究

随着风光互补发电技术的发展,储能单元已成为风光互补发电系统的重要组成部分,储能单元的优劣将直接影响到系统的整体性能.针对风光互补发电系统自身的特点,提出了基于风光互补发电系统的铅酸蓄电池多阶段充电控制策略.通过对不同阶段充电控制策略的控制调节,可以使蓄电池在环境发生变化时仍然可以得到合理有效的充电效果;通过合理的转换和控制电路使风能与太阳能资源得到最大限度的存储与利用;通过系统仿真与实验验证了蓄电池多阶段充电控制策略的合理性与可实施性.     

风光互补发电制氢储能系统模拟仿真研究及性能分析

文中利用Matlab/Simulink以河北工程大学风光互补发电制氢储能系统为原型建立了仿真模型,将邯郸地区的气象参数输入模型,得到系统各部分不同容量配置下的发电量、制氢速率以及太阳能、风能、电能转化为氢能的效率。分析出各影响因素对制氢速率的影响程度,太阳能、风能发电的效率,太阳能、风能、网电转化为氢能的效率,为风光互补发电制氢储能系统的开发提供了理论依据。     

风光互补发电系统远程监测探讨

针对风光互补发电系统的结构及应用范围,对利用各种远程监测技术在风光互补发电系统中的软硬件设计、应用范围进行了探讨,为今后实际应用提供了有益参考,并对风光互补发电系统远程监测发展趋势做了展望。     

海岛生活舱风光柴互补发电系统优化设计

针对海岛的特殊环境,研究海岛生活舱风光柴互补发电系统的构成和设备选择,并根据不同的海岛风光资源情况,确定系统的控制策略,采用基于遗传算法的多目标优化算法,以系统年均总费用最小和风光资源利用率最高为目标函数,建立风光柴互补发电系统的容量配置优化模型。并将优化设计方法应用到"海岛生活舱成套设备"实际工程项目中,优化结果验证了该优化方法的合理性和优越性,表明该方法可应用于风光柴互补发电系统容量配置的优化。     

基于双层优化模型的风-光-储互补发电系统优化配置

提出一种基于双层优化模型的风-光-储互补发电系统优化配置方法,外层优化以互补发电系统年净收益最大化为目标、通过量子粒子群算法优化风-光-储容量配置;内层优化以互补发电系统日出力波动率和日出力峰谷差最小化为目标、通过8760 h生产模拟优化储能充放电功率。实际算例仿真计算结果表明,所提算法能有效解决风-光-储互补发电系统在规划阶段的优化配置问题。     

风光互补发电系统电能质量特性分析

为了解风光互补发电系统电能质量特性,构建了风光互补发电系统出力和控制仿真模型,提取仿真运行中的电压、电流数据,并在孤岛和并网运行方式下分析了电网电能质量的变化特性,进而提出了一套面向风光互补发电系统的电能质量分析指标体系,可为风光互补发电系统运行优化及电能质量治理提供合理建议。