考虑用电形态相似度的多用户共享储能投资决策

在大规模可再生能源渗透的背景下,利用储能装置促进可再生能源消纳并降低用户成本逐渐成为发展趋势.以电能用户为研究对象,深入挖掘并构建用户侧储能综合效益模型;建立多用户共享储能的容量配置投资决策模型,基于用电形态相似度,提出了以高、低2种相似度为标准的共享储能模式下用户筛选方式,以提高共享储能的经济效益.算例分析对比了高、...     

区域多能源电网可再生能源发电容量规划及投资收益优化模型

针对地区型多种能源形式接入的区域电网,研究了可再生能源发电容量与区域电网内其他多能源形式协调优化及可再生能源发电设备运行效益问题。以高比例风力发电、光伏发电、固体蓄热式电锅炉、电制天然气、燃气储能、热力储能系统构成的区域多能源系统模型研究为基础,提出基于不同调度时间尺度的区域可再生能源发电容量规划和投资效益优化模型。首先,研究区域电网内多能源供能、传输和负荷设备的能源供给和消耗特性,建立基于高比例可再生能源发电不确定性的多能源电网功率平衡模型;其次,研究大规模可再生能源不确定性、动态电价响应、系统运行状态的约束模型,建立区域可再生能源容量配置与收益多目标优化模型及其求解方法;最后,利用东北某地区多能源电网实际运行数据,建立可再生能源发电容量规划及投资收益优化仿真模型。仿真结果表明,文章所建立的可再生能源容量和效益优化模型,能够在保证较高投资效益的前提下,实现较小的可再生能源容量配置。     

考虑效率和效益提升的配网多能源系统投资决策模型

针对配网多能源系统当前能量供给难以适应负荷容量不断增加的问题,文章在研究通过投资建设提升系统可靠运行能力的同时,兼顾投资建设过程后设备的利用效率及收益,利用可再生能源发电设备、储能设备和改造线路在多时空间尺度上对配电网的支撑作用,进行投资容量和选址决策。首先,给出了配网多能源系统拓扑结构,在此基础上分别建立配网多能源系统储能、可再生能源发电和线路改造投资收益模型。然后,对于所需投资设备进行分期规划,建立考虑效率效益双目标的投资时段决策模型;再基于所提出的改进枚举求解方法,对储能设备、可再生能源发电设备和线路改造求解容量和分期投资决策模型。最后,基于某地区多能源电网实际运行数据,建立配网多能源系统投资决策仿真模型,仿真结果验证了所提投资决策模型能够提升配网多能源系统投资的效率和效益。     

基于重力储能的风光储系统多目标容量优化规划

风电场、光伏电站和储能系统的容量优化规划是降低风光储多能源混合系统成本、保证系统可靠性的有效措施之一.依托山体的重力储能,可以风光储多能源混合系统中风电场容量、光伏电站容量和储能系统容量为决策变量,建立以系统总成本最小和包括风光互补特性、供电自给损失率及风光储多能源混合系统贡献率等因素的综合指标最优为目标函数的多目标容...     

计及微网储能系统多尺度不确定性容量协调优化

微网系统中的分布式电源和负荷需求的随机问题促使微网储能容量决策成为一个研究的热点话题.本文提出了多时间尺度下微网系统中源-荷的随机性和预测出力偏差的不确定性的储能容量优化方法.利用该方法建立了系统能量平衡关系和鲁棒性经济协调指标,刻画出了储能系统容量优化方法和微网随机因子间的定量关系,并兼顾微网运行经济性的目标.结合分层理论建立了含分布式电源的微网储能容量的双层优化模型,并采用多目标粒子群算法对本文的优化模型进行求解.仿真结果表明,所提方法能够保证储能系统容量优化配置,同时能获得良好的经济效益.     

基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置

为了充分发挥价格杠杆在微电网储能配置中的作用,提升多微电网储能充放电的协调性,提出一种基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置方法。配电网作为博弈主体,考虑价格杠杆对微电网储能充放电行为的影响,以配电网运行成本最低为目标对电价进行调整,下发给博弈从体。多微电网为博弈从体,考虑运行策略对容量规划的影响,以各微电网年化总成本最低为目标,建立微电网储能容量双层优化配置模型,确定对应电价下微电网的最优储能容量及运行策略。IEEE33节点系统算例分析表明,通过价格杠杆对微电网的储能容量进行优化配置后,既提高了微电网自身的收益,又减小了配电网的运行成本。     

风光-氢储微电网系统多目标容量优化配置

为实现“双碳目标”,减少“限电”带来的不利影响,提出了风光-氢储能的微电网方案,介绍了系统容量配置原理,并建立数学模型。采用Homer Pro软件和改进BAS GA算法创建多目标风光-氢储能容量优化配置模型。在离网运行状态下,对风光-氢储能系统容量优化配置模型进行实例验证。结果表明：相较于风储、光储、风光储、风光柴储系统,风光-氢储能系统的净现值及度电成本分别降低为1 425.036 8万元和1.529 元/（kW〖DK〗•h）;可再生能源利用率提升至98.7%,负荷缺失率降低至5.50%。     

综合能源系统中的混合储能配置优化研究

综合能源系统中混合储能系统的配置优化可以一定程度上提高系统的整体能源利用率和运行可靠性,对区域内的能量协调规划具有重要意义。建立了一种由超级电容、锂电池、压缩空气储能构成的综合能源系统中的混合储能系统,分析3种储能方式的不同性能特征,建立各个储能系统的数学模型。基于滑动平均法的原理,采用二次移动平均滤波法进行功率配置,并基于能量平衡进行容量配置优化,实现了多种储能方式的优势互补,推动综合能量系统的整体高质量运行。     

园区风光储系统的储能容量优化及运行调控策略研究

本文基于园区风光储系统的发展现状,分析了梯级利用和风光协同两个储能容量优化模型。在运行调控策略方面,分析了基于能量管理和基于市场运营的两种模型。通过实例分析与对比,结果显示两种储能容量优化模型都能够提高系统的能源利用效率和稳定性。而在运行调控策略方面,基于能量管理的模型和基于市场运营的模型各有优势,适用于不同的运行环境和目标。园区风光储系统作为一种重要的可再生能源集成方案,其储能容量优化和运行调控策略的研究具有重要的理论和实践意义。     

储能对可再生能源并网发电的支撑作用

可再生能源发电并网对于电力系统的节能减排具有关键作用,选择合理的储能容量,并分析储能对可再生能源并网发电的支撑作用具有重要意义。从节能减排和供电可靠性角度建立具有储能装置的单母线电力系统和剩余电力系统的随机规划模型,并通过蒙特卡罗模拟算法对国外某地区的风力发电和储能联合运行系统进行模拟分析。结果表明,适度规模的储能容量不仅能有效解决可再生能源发电的功率波动问题、减小系统停电损失概率,而且能够降低系统的环境成本,但其减少程度与储能的全过程效率有关。     

双碳背景下光伏电厂储能系统供厂用电可行性分析

随着双碳目标的提出和实施,光伏电厂储能系统作为可再生能源的重要补充,成为提供稳定可靠的电力供应的重要手段。本文以三峡能源宁夏泾源县一期100MW/200MWh共享储能电站项目为例,对光伏电厂储能系统供厂用电的可行性进行分析。通过研究和分析储能电站的技术布局、运行模式、经济效益等方面的因素,得出光伏电厂储能系统供厂用电的可行性结论,为推动双碳背景下光伏电厂储能系统的应用提供参考。     

风电与多能源储能联合调峰多场景动态鲁棒优化模型

针对大规模风电出力的随机性和不确定性所导致的电网调峰困难及成本高的问题,在考虑电池储能与电锅炉等装置的能源储放特性的基础上,提出了电-热多能源储能系统架构;基于风电出力不确定性而进行调峰多场景划分,为提高电热多源储能系统在多场景下的运行经济性,建立了风电与电热多源协调储能的鲁棒优化模型,并利用多目标进化算法进行求解。文章通过仿真验证了所提出的模型与电池储能系统具有更优的运行经济性与鲁棒性,能够有效地应对大规模风电波动下的调峰难问题。     

含小水电集群的互补微网混合储能容量配置

针对功率型和能量型储能装置的特点,提出了一种由小水电群等多种分布式能源构成的微电网混合储能容量最优配置方法。基于风、光、水年出力特性曲线与全网年负荷曲线,以购置成本、运行与处理成本为目标,系统储能容量、微网瞬时功率、系统最小功率、蓄电池放电深度以及超级电容充放电电流与电压等条件为约束,采用自适应遗传算法对目标函数进行求解,得到混合储能系统中蓄电池和超级电容的最优容量。结果表明,较之传统的蓄电池储能系统,混合储能系统可以大大减小购置与运行成本。     

计及多类型电储能的综合能源系统优化运行对比分析研究

综合能源系统是泛在电力物联网的重要组成部分,多种类型的储能设备在其中发挥了重要作用。目前的多数研究只考虑了单一类型电储能对综合能源系统优化运行的影响,或是通过对多种能量形式的储能进行联合优化调度展开研究。至于多种类型电储能在综合能源系统中的优化运行结果以及定量对比分析工作还开展的较少。鉴于此,文中提出了计及飞轮储能、电化学储能和超导储能等多类型电储能的综合能源系统优化运行模型,以系统日运行成本最低为目标,并采用人工智能算法来保障预测数据的准确性,利用混合整数线性规划方法进行求解,同时设置了3种运行场景,对不同场景下的优化结果进行了定量分析对比。算例分析表明,采用电化学储能可获得最低的系统运行成本以及最为显著的售电交易量;而超导储能具备充放调度灵活性高,充放潜力大的特点。     

Research on optimal confguration of hybrid energy storage capacity for wind-solar generation system

储能系统可以有效解决微电网中分布式可再生能源特别是风光互补发电的间歇性、波动性以及“源”与“荷”错位的问题。不同储能技术在响应时间、容量规模、技术成熟度及成本等方面各有特点,两种或多种储能技术耦合将可以更有效地满足用电系统的技术性和经济性的要求。针对电力用户对分布式可再生能源的利用情况,本文提出一种由压缩空气储能、锂电池和超级电容器组成的混合储能系统,建立了三种储能的数学模型,针对其不同的特性,提出了基于二次移动平均滤波的储能系统功率分配方法和基于连续性运行的容量优化配置方法。基于某个实际的用户负荷进行了案例分析,得到了混合储能系统的功率和容量配置结果,并分析了其运行特性。研究表明,在分布式可再生能源微电网中,多种储能技术耦合既能充分发挥每种储能的优势,又可以通过相互配合弥补各自的劣势,这对于可再生能源的充分利用和满足用电负荷的严苛需求具有重要的作用和意义,在分布式能源利用领域具有较好的工程应用前景。     

计及资源互补特性的风光水储耦合系统运行策略及求解算法

为充分利用不同电力资源间的互补特性,文章以风电、光伏发电、水电、火电和储能设备耦合的能源系统为研究对象,讨论其优化运行策略。首先,选取最大化运营收益、最小化弃能成本和最小化出力波动为优化目标,建立多目标优化运行模型,并考虑了储能系统运行模式对耦合能源系统的影响。然后,通过计算耦合能源系统的投入收益表,建立了基于粗糙集理论的目标权重计算方法,将多目标模型转换为单目标模型;选取负荷追踪度、水电二次调峰能力和单位发电煤耗,作为耦合能源系统互补特性评估指标。最后,选取IEEE 14节点5机系统,与WPP,PV,HS和ESD相连组成仿真系统,结果显示:耦合能源系统能够充分利用不同电源互补特性,促进风电和光伏发电并网;储能系统运行模式直接影响系统运行结果,OEE策略能最大化发挥ESD运行效益,但会损害其运行寿命;OEE策略下ESD与风、光机组最优容量比在夏季和冬季分别为[0.62,0.77]和[0.92,1],LLC策略下分别为[1,1.08]和[1.23,1.31]。因此,所提模型能够根据外部资源条件和自身意愿提供有效的决策工具。     

基于多储能技术经济性比较的可再生能源发电系统多目标容量优化

研究基于蓄电池、熔盐储热、抽水蓄能及储氢技术经济性比较的可再生能源发电系统多目标容量优化。该容量优化模型以最小化平准化度电成本及失负荷率为目标,应用4种代表性多目标进化算法进行求解。提出基于超体积的多目标算法综合评价指标,此外考虑了储能运行特性及资源不确定性提高仿真计算的准确性。算法性能比较结果表明,非劣排序遗传算法的平均排序等级为1.6,其具有最优的综合性能;储能的定量技术经济性比较结果表明,不同可靠性条件下熔盐储热系统的经济性均为最优;不同负荷曲线及不同资源水平的敏感性分析验证了储能经济性比较结果的有效性。     

含电/热储能清洁供暖系统容量配置与运行分析

针对供暖清洁化改造与新能源消纳,提出增加电/热储能的配置以提高多能源系统的灵活性,以运行成本最低为目标函数构建了包含光伏、电化学储能、蓄热罐、电锅炉的多能流清洁供暖容量配置优化模型,基于DeST进行建筑供热负荷精细模拟,运用智能算法对系统在并/离网运行策略下不同场景各能量单元容量配置进行计算。受制于运行调度策略设置与成本限定,场景一并网运行策略下,仅配置光伏电站,运行成本最低。场景二自由购电与余电弃用策略下,相较场景一减少光伏配置,增加少量储热以减少供热低谷与光伏高出力叠加时段的光伏弃电。场景三在离网运行与新能源消纳限定条件下,电化学储能的大规模配置提高了系统的自给能力,成本较场景一、二大幅提升147.8%、111.9%,新能源浪费率由77%下降至50%,自给能力大幅提升。     

计及多影响因素的发电侧混合储能系统容量配置方法及配置工具北大核心CSCD

储能是推动主体能源由化石能源向可再生能源转变的关键技术,对提升清洁能源消纳,保障电力连续稳定输出,提升火电效率,保障电能质量具有突出作用,是实现多能协同、清洁低碳、安全高效能源体系的重要支撑。本工作主要聚焦新能源场站参与电网一次调频应用场景下的储能系统配置,综合考虑了不同储能系统技术出力特性、储能系统成本、储能系统使用寿命、储能系统经济性等诸多因素,并在考虑储能系统能量及功率平衡、储能荷电率限制、储能出力置信度等多约束目标的基础上,运用多时间尺度小波分析、储能容量迭代优化算法和雨流计数电池寿命预测等数值分析理论,开发出适用于新能源场站参与一次调频的混合储能系统配置方法,并基于MATLAB开发了储能配置专用计算工具。本工作通过一个400 MW风电场参与一次调频场景中储能的配置验证了所开发的混合储能配置方法及工具。     

计及源荷不确定性和变工况特性的区域综合能源系统优化调度

为保证系统的经济可靠运行,考虑了荷源不确定性及能源耦合设备的变工况特性对系统运行的影响。首先,基于能源梯级利用原理,建立了包含风电、燃气轮机、电转气（P2G）及多种能源耦合设备的区域综合能源系统（RIES）架构;其次,通过构建动态能源集线器（DEH）模型,分别从能源供需双侧反映设备变工况特性对系统能源耦合的影响。同时,以系统调度成本最小和碳排放量最少为目标,将确定性的系统约束转换为基于可信性理论的模糊机会约束,构建了考虑源荷不确定性和设备变工况特性的RIES模型。最后调用CPLEX求解器对模型进行求解。结果表明,所建模型可以有效描述系统的不确定性风险,促进风电消纳,提升系统的经济性与低碳性。