计及储能系统的微电网优化调度模型

为了缓解含风电、光伏等新能源微网并网对系统安全运行的影响,提出了在分时电价下,考虑储能系统的微网优化调度策略。以微网总成本最低为目标,分别考虑了投资成本、污染惩罚成本及主网购电成本,建立了微网主网联合运行优化模型,并以典型日负荷出力情况为例分析了不同情景下的优化结果。算例结果表明,所提策略和模型能有效实现微网优化调度,有效降低了含电动汽车和蓄电池等储能设备的微网年运行成本,同时能够保障微网和主网的联合安全运行。     

考虑储能优化的直流微电网协调控制研究

文章提出一种基于移相控制双半桥变换器的独立直流微电网协调控制策略。该策略以稳定母线电压和平衡系统有功功率供需为主要目标,根据母线电压波动改变移相角控制储能电池功率,确保独立直流微电网稳定可靠运行。采用双半桥变换器可实现储能电池电气隔离,移相控制可提高双半桥变换器升压比,进而提高储能系统的安全性。利用Matlab/PSIM联合仿真平台搭建独立直流微电网模型进行分析,仿真结果表明该协调控制策略可稳定储能电池输出功率,扰动发生时电压波动小、响应速度快,有效提高了系统可靠性。     

考虑储能系统健康状态的多微电网阶梯调度策略

为有效提高微电网(MG)并网运行的可靠性,降低系统运行中储能系统(ESS)的寿命损耗,提出一种考虑ESS健康状态的多微电网不同时间尺度分层控制方法。首先,综合考虑单体电池不同荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)对寿命损耗的影响,采用SOC均衡控制方法对ESS中各个单体电池进行均衡控制;其次,考虑多微电网(MMG)中各个单元的供需特性,以MMG经济运行特性及负荷供给满意度为目标,建立基于机会约束规划的日前调度模型;然后,考虑ESS健康状态和日前调度误差,提出一种基于模型预测控制的分钟级日内调整方法;最后,对本文所提策略和模型进行仿真验证。结果表明,采用所提出的调度策略可提高系统运行经济性,有效平抑母线功率波动,还可大幅提高ESS运行寿命。     

考虑电动汽车接入的微电网多目标优化调度

随着电动汽车普及率的逐年升高,由于电动汽车接入所带来的无序充放电现象对电网稳定运行造成影响。在传统微电网模型的基础上考虑电动汽车的接入,并对该微电网系统进行研究,建立了包含微电网运行成本、电动汽车用户充放电成本的目标函数,采用基于Levy飞行改进的NSGA-II算法对系统进行优化调度。考虑到电动汽车的使用情况具有很强的随机性与灵活性,提出在不同电价机制下电动汽车合理的有序充放电调度策略。提出了基于Levy飞行改进的NSGA-II算法,用Levy飞行生成新的子种群并与传统NSGA-II的子代种群合并,来增强种群多样性,加强探索能力,降低陷入局部最优的概率。最后以某地区微电网系统为例,与NSGA-II标准算法求解结果对比微电网运行成本以及电动汽车用户成本均有明显降低,有较高的实用价值。     

考虑复合储能电站接入的电网日前-日内两阶段滚动优化调度

为提高电力系统对光伏的接纳能力,降低光伏波动对电力系统运行的影响,提出一种考虑电池储能-抽水蓄能复合储能的电力系统日前-日内两阶段“源-储-荷”协调优化调度策略。首先,在日前调度模型中,以最小化系统总运行经济成本为目标,综合复合储能资源和负荷侧各类需求响应资源对电网进行双端协调优化。然后,在日内短时间尺度上,供需双端协调优化机组出力与需求侧响应,充分发挥抽水蓄能的调峰能力以及电池储能对光伏波动的抑制作用。所提模型通过CPLEX软件求解,算例结果验证了该模型能协调优化系统内各类可调节资源,有效降低系统弃光率。     

考虑需求侧响应的微电网经济优化调度

为了解决微电网的经济最优调度问题,建立了微电网系统的分布式电源模型,引入需求侧响应模型,以平衡峰谷负荷的巨大差异;利用改进的内部搜索方法建立微电网系统模型,进行优化调度,并将其计算结果与典型调度策略进行比较,验证了改进算法的优越性。     

基于深度强化学习的微电网储能调度策略研究

针对含光伏发电的微电网系统储能调度问题,文章提出了一种基于深度强化学习的微电网储能系统调度策略。为了分析不同场景组合模型对微电网储能调度策略的影响,以住宅用户微电网系统为例,构建了微电网调度问题环境模型。选取两种电价方式和3种场景进行理论分析,利用深度卷积神经网络(DCNN)提取微电网调度时间序列信息特征,以Q值强化学习机制实现微电网储能调度策略。研究结果表明,对于不同电价方式的场景,强化学习算法都能充分发挥模型的自主性,主动学习环境信息,获得最优调度策略。其中,实时电价方式下"光伏预测量+时间序列信息"的场景组合使微电网获得最大运行收益。与无干扰场景相比,在加入20%光伏发电量的随机干扰场景下,文章所建立的基于强化学习的场景组合模型使微电网获得的运行收益的偏差仅为2.5%。     

考虑需求响应的智能微电网日前竞价方案

由于发电、负荷和市场价格预测的不确定性,微电网日前竞价往往很困难。提出了采用2阶段随机规划的方法,通过蒙特卡罗模拟生成各种随机场景,并基于Kantorovich距离进行场景简化,以日前电力市场交易所获得的预期利润最大化为优化目标,计算了智能微电网能源管理系统对日前电力市场的最优报价,并将目标函数的非线性项重构成线性形式。仿真结果验证了所提方案在智能微电网日前竞价中具有很好的效果。     

考虑储能系统的微电网可靠性效益评估模型研究

可靠性效益是指微电网系统达到一定的供电可靠性水平而使用户减少的停电损失,也即获得的效益,储能系统的安装对微电网可靠性效益有着重要影响,为此需分析储能系统在微电网可靠性效益提升方面的作用。首先,基于总电量不足指标E_(ENS)成本的最小化构建微电网可靠性评估模型;其次,提出改进的蚁群算法,通过设置启发式参数改善其收敛性及计算精度;最后,选取典型微电网系统进行测算,分析电池储能系统的安装对微电网闲置容量、E_(ENS)分布及系统运行成本的影响。结果表明,电池储能系统的安装对微电网的可靠性效益带来积极影响;同时改进的蚁群算法在收敛性和计算时间上都有显著提升。     

含需求响应的微网经济优化运行

摘要： 为追求更高的经济效益和能源的合理利用,提出一种含需求响应的微网经济调度模型。该模型将直接负荷控制策略纳入优化调度模型,同时充分考虑居民负荷中的空调负荷和热水器负荷的使用规律和用电特性,分别进行负荷中断操作,对2种负荷使用不同的控制策略和赔偿机制,最大限度地平缓负荷曲线。以一个典型居民小区微网为例,通过基于混沌优化的改进遗传算法进行分析计算。结果表明,所提模型可以削峰填谷,具有较好的经济性和有效性。     

考虑电动汽车充放电响应的微电网混合储能配置

由于微电网内部新能源出力以及负荷的波动性,导致微电网内部新能源的弃风弃光以及负荷高峰时段失负荷问题严重。提出了一种考虑电动汽车充放电响应的混合储能配置方法。充分利用电动汽车的灵活充放电特性,以分时电价为背景最大程度减少微电网内的失负荷惩罚成本,并促进弃风弃光功率的消纳;利用混合储能系统对电动汽车响应后微电网内的弃风弃光功率进行吸收并在负荷高峰时段放电,以减少失负荷功率,以净现值作为混合储能配置的目标函数。利用粒子群算法求解净现值最大情况下的混合储能配置方案。仿真结果表明,该配置方案具有更好的经济性。     

基于能量分段管理的住宅区能源日前调度策略

为促进分布式清洁能源的就地消纳和减少住户电费支出,提出了考虑能量分段管理的住宅区能源日前经济调度模型.首先,根据住宅区用电负荷特性,改进了光伏-蓄电池能量分段管理策略来提升清洁能源利用率;其次,考虑楼宇间电能共享和电动汽车-楼宇(vehicle to building,V2B)模式,以楼宇能耗支出最小为目标建立了住宅区的能源日前优化调度模型;最后在Matlab2018a通过Yalmip调用Cplex12.7求解,算例分析表明,该方法可以合理分配楼宇间电能,促进分布式清洁能源的就地消纳,减少住户电费支出.     

考虑广义储能的综合能源系统典型日优化运行

由电、热、冷能系统之间的耦合与互联构成的综合能源系统(IES),对于构建环保、高效、经济的能源系统至关重要。着眼于IES运行环节,考虑广义储能设备的投入运行,并计及IES内各设备出力约束,以调度周期内运行费用最低为目标函数,采用基于yalmip平台的cplex优化算法包对IES优化运行进行求解。该方法考虑了分时电价和典型日负荷特性对IES运行的影响,并与不计广义储能的运行模式进行对比分析。算例仿真表明,投入广义储能设备不仅更有利于IES的经济效益,而且有利于IES安全稳定运行。     

计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法

摘要： 研究适用于风电大规模接入系统的抽水蓄能-风电联合运行优化调度方法对于系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。结合风电场及抽水蓄能电站的运行特性,提出了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法。利用风险约束理论来描述风电出力的不确定性,将抽水蓄能作为一种平抑风电出力波动性的手段纳入到调度体系之中,以此为基础,研究构建了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度模型,并提出了一种基于改进离散粒子群算法的模型求解方法。基于10机算例的仿真验证了所提方法的正确性和有效性,结果表明,与传统调度方法相比,该方法可以有效提升系统的经济效益。     

考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略

为减少电力行业发电过程中碳排放对环境的污染、提升风电消纳比例,文章提出了综合考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略。首先,在分析系统产生弃风原因的基础上,对引入电储能提升系统灵活性进而促进风电消纳的机理进行研究;其次,分析碳交易机制对电热联合系统的影响并建立碳交易成本模型;然后,构建以总成本最低为目标的优化调度模型,综合考虑火电、热电机组运行成本、风电运行维护成本及弃风惩罚费用、储能装置运行成本、碳交易成本及系统各单元约束;在保证系统安全可靠的基础上采用Yalmip/Gurobi对所建模型进行求解;最后,通过算例对比分析,验证了碳交易对电热联合系统能源结构的优化作用,以及在碳交易下,储能的参与对于进一步提升系统新能源利用率和经济环境效益的有效性。     

微网中光伏发电系统的储能控制研究

利用可再生能源（如太阳能和风能）的分布式发电,其输出是典型的不稳定,这些不稳定的输出对现有的电力系统产生负面影响。为了减少负面影响,需要控制在微网中的各个分布式电源的输出。设计了一种基于蓄电池储能的并网光伏发电系统结构,结合功率流动的控制策略介绍了各部分的运行原理,对系统能流模型进行了详细分析,根据电池的特性设计了充放电的控制策略。在PSCAD平台下对设计的模型进行仿真,通过在不同能流模型下控制策略仿真分析,验证所提出储能方案的正确合理性,对功率平衡起到很好的调节作用。