参与辅助调峰的电池储能系统优化配置研究

随着风电渗透率节节攀升，风电出力的强随机性带来的系统调峰问题日益严峻。对于高风电渗透率系统，配置电池储能辅助调峰可以增加风电消纳空间。文中提出一种兼顾经济性和风电消纳效果的储能辅助电网调峰的双层优化配置方法。外层模型是以储能系统净收益和新增风电消纳量为目标的多目标储能配置模型。内层模型在外层配置方案的基础上优化调度策略，综合考虑储能系统运行成本、火电机组运行成本以及弃风惩罚成本，以系统调峰成本最小为目标优化风电消纳量，并将其与储能系统充放电功率传递给外层。最后，通过仿真计算确定了考虑储能经济性和风电消纳效果的储能系统配置方案，并分析其经济性和调峰效果，以及储能系统加入后对火电机组调峰经济性的影响，验证了配置方案的有效性。     

考虑储能调峰的含可再生能源发电系统优化调度研究

构建新型电力系统的关键是处理高比例可再生能源发电并网和火电机组调峰问题。储能设备有助于消纳可再生能源,在含可再生能源和火电机组的发电系统中可以辅助火电机组调峰。文章通过构建火电机组调峰成本和电化学储能调峰成本模型,对发电系统进行优化调度,并通过算例进行分析和验证模型。算例结果表明,发电系统增加储能设备可以减少弃风弃光量,降低火电机组煤耗成本。     

含风电—抽水蓄能联合发电系统优化调度及其研究现状

本文介绍了风力发电机组出力的特点,在此基础上结合抽水蓄能发电的特点,分析了风电-抽水蓄能联合发电系统降低系统运行成本,提高系统稳定性的原理,并总结了风电-抽水蓄能联合发电系统优化调度的方法。     

基于风电不确定出力的风电并网机组组合优化

风电出力的不确定性给风电并网调度带来一定的挑战。基于日前24小时风电预测出力与6小时准实时出力,建立风电成本模型,提出了一种新的考虑风电并网的机组组合制定方法,该方法通过6小时准实时出力与日前24小时预测出力情况来及时调整6小时内机组组合计划。在10机系统上采用所提出的方法,仿真结果表明,该方法能够根据风电出力特性合理制定机组组合,从而降低系统预留旋转备用,有效降低因风电出力不确定性所引起的发电成本。     

基于改进粒子群算法的微电网运行优化调度

针对目前配电网中能量利用效率低下和运行成本高的问题,提出一种包含火电和抽水蓄能的联合优化调度模型,并使用改进粒子群算法进行求解的优化调度方法。首先,通过对火电机组出力和抽水蓄能机组的数据进行分析,使用更加高效的改进粒子群算法,加入自适应惯性因子策略来优化机组出力;然后,基于分析运行成本和电功率平衡等指标进行仿真实验。实验结果表明,使用所提出的基于改进粒子群算法的联合日运行优化调度方法,能达到减少系统运行成本的要求,与此同时提升了电力系统的稳定性。     

电极锅炉与热电厂的弃风消纳协调供热策略

目前，我国北方冬季供暖期弃风严重，为了优化我国能源结构、减少弃风电量、降低热电厂出力，提出利用电极锅炉消纳弃风电与热电厂协调供热策略。电极锅炉作为一种高效供热和储热设备，可以将电能转化为热能用以供热，以实现最低运行成本和最大消纳弃风电量为目标，考虑了电、热平衡约束及热电联产机组（CHP）出力约束构建了协调供热模型。在供热策略上为了降低建设成本，将电极锅炉分时段调整供热比例供热，如此一来可以降低储热装置容量上限进而节约了建设成本。最后，利用改进的遗传算法对电极锅炉与热电厂联合协调供热模型进行仿真分析，由于电极锅炉存在功率约束和储热装置周期容量不变的约束限制，且调度计划种群的个体具有随机性，优化前进行种群筛选，提高了寻优速度，降低了局部最优解的可能性。仿真结果表明，电极锅炉与热电厂联合供热可有效减少弃风电量提高弃风消纳能力，减少燃煤锅炉煤耗，提升经济和环境效益。     

基于需求侧响应的广义储能容量配置方法研究

微电网作为新能源消纳的有效形式,对风光资源的消纳产生了重要的促进作用。但是,由于风光发电的不确定性以及波动性,导致微电网内部弃风弃光以及失负荷问题严重。广义储能结合需求侧资源及传统储能的双重优势,为解决上述问题提供了新思路。因此,本文提出一种考虑需求侧响应的广义储能配置方法。本文介绍了广义储能的模型,建立了广义储能配置的双层模型。模型上层以惩罚成本最小为目标,发挥需求侧资源的优势,降低微电网弃风、弃光及失负荷功率;在上层的基础上,下层以微电网净现值最大为目标,得到广义储能的配置方案。通过对3种不同策略的比较,证明了需求侧参与响应时,可实现用户与电网的双赢。     

碳交易机制下含碳捕集设备虚拟电厂经济调度

为解决碳交易市场开放后火电机组排放成本过高的问题，提出一种考虑碳交易机制由碳捕集机组、风、光、储能多个电源与柔性负荷聚合而成的虚拟电厂经济调度模型。计及碳交易机制，综合考虑源-荷两侧对碳减排的作用，以虚拟电厂净利润最大为目标制定调度计划。首先将碳捕集系统中CO2变化量以碳捕集系统的溶液变化量表示，建立灵活运行碳捕集系统数学模型；其次为充分挖掘柔性负荷削峰填谷以及碳减排的潜力，采用价格需求弹性矩阵对负荷进行优化；最后使用Matlab中YALMIP与CPLEX对构建的经济调度模型进行仿真求解。仿真结果表明，建立的虚拟电厂经济调度模型可实现最优运行，优化后的负荷在降低用户购能成本的同时降低了系统碳排放，验证了碳捕集系统辅助火电机组调节的能力。     

大型分布式光伏发电消纳数据的智能调度方法研究

以大型分布式光伏风电发电为对象,基于电网电力平衡对智能调度发电消纳数据的方法进行研究。通过对风电发电在不限制风电出力最大消纳能力、限制风电出力最大消纳能力的计算,以全网负荷预测为依据,按照光伏发电站并网运行特性进行电站接纳能力评价排序、分配,从而进行消纳数据的实时调整。使用消纳数据实时调度AGC模块,通过SDH消纳数据调度自动化配置,实现光伏发电消纳数据的智能调度。通过AGC目标值与实际值对比表明,在限电时段,风电场总机出力AGC目标值曲线与实际值曲线比较接近,偏差较小。智能调度方法能够自动准确地统计各风电场发电出力受阻时段,使风电理论功率的计算误差最小化。     

家庭微网储能分组能量管理优化策略

在家庭能量管理系统中,可再生能源的发电功率具有不确定性和间断性,成为影响家庭能量优化调度的因素。储能系统在优化过程中过多充放电次数也会增加储能折旧费用。针对上述问题,文中提出一种储能分组能量管理优化策略。根据可再生能源出力不确定部分和确定部分为储能系统配置充电部分和调度部分。首先建立风力发电系统、光伏发电系统和储能系统模型,然后在此基础上搭建以每日用电费用最小为目标的家庭能量管理优化调度模型。最后以上海市一住宅用电为例,通过改进遗传算法对模型求解。仿真算例分析表明所提策略降低用电费用的同时可以减小可再生能源发电不确定性对能量优化调度的影响,具有一定的有效性和参考价值。     

分布式电源与微网管控技术综述

分布式电源具有投资省、方式灵活、与环境兼容等特点,是实现新能源利用的重要组成。为了降低分布式电源的不利影响而使光伏发电单元、风力发电单元、负荷、储能装置和控制装置等构成的小型电网-微电网,微网满足电能质量和供电可靠性、安全性。微电网管控技术是微电网稳定可靠运行的关键技术。基于此,文中重点介绍风力和光伏等分布式发电技术,以及基于分布式电源的微网管理控制技术。探讨该领域的研究热点和发展前景。     

宁夏地区风光互补发电系统容量优化配置的研究

宁夏地区每年都有充足的光照和丰富的风能,非常适合建立风电站和光电站。然而,由于风能和光照会随着季节性的变化而呈现周期性的变化,为了最大化利用光照和风能,人们开发出了风光互补发电系统。然而,这些系统由于技术不够成熟,光能和风能的转化率并不高。为此,本文确立了研究主题为宁夏地区风光互补发电系统容量优化配置。通过对资料的收集与整理,了解当前主流的算法,并在此基础上进行优化,通过对容量优化配置进行改进,使得风光互补发电系统的整体性能得到提升。实验的仿真结果显示,本文提出的改进的粒子群算法效果不错,值得推荐。     

风光互补发电的研究

实践证明,风能、太阳能混合供电系统在性能和成本上是最合理的独立的电源系统,其具有许多独特的优势,主要包括以下几个方面：不需要提供燃料,所占用的空间合理,不会产生污染,运行的成本低,互补系统能够提供稳定的能源。但风光互补发电系统也存在着一定的问题,风能、太阳能资源不稳定,转换的效率较低;太阳能电池板和风力发电机的价格昂贵;技术还不够成熟,有待于进一步的完善;综合管理能力也有待于进一步提升。随着资源的不断耗竭,风光互补发电作为一种新型的能源提供方式,必将在新能源领域中占有很重要的地位。因此,对风能、太阳能混合发电系统的研究是非常必要的。     

考虑风电随机性的风-火-蓄机组组合模型研究

风电的随机性增加了风-火系统的发电成本.风电的随机性是风电自身特点决定的,单纯依靠其自身无法解决.为了减少风电随机性对风火机组的影响,给风-火系统配置抽水蓄能电站是有效方法之一.采用机会约束的方法来考虑风机的随机性,提出计及风电随机性的风-火-蓄机组组合模型.并通过验证证明其正确性.     

基于自主创新的风光互补发电实训系统设计与实现

风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性,具有较高性价比的一种新型能源发电系统,具有很好的应用前景。本文设计了一种工业级模块化风光互补发电实训系统,包括能源模块、风光互补发电控制模块及监控模块。其中光伏发电系统采用双轴追日支架,基于PLC控制,可时刻保持光伏板正对太阳,可提高光伏发电系统发电效率30%。该实训系统既可以满足新能源装备技术专业的项目课授课需要又可以满足教师的科学研究需求。     

太阳能屋顶光伏发电系统设计及效益分析

太阳能发电可分为光发电和热发电两种,其中光发电是不通过热转换直接将太阳光转换成电的方式,也称为光伏发电。太阳能光伏发电是新能源利用的重要领域。文中基于实例分析了屋顶光伏发电系统的大量实际数据,表明了太阳能屋顶光伏发电系统具有良好的社会、经济效益和广阔的发展前景,为今后屋顶光伏发电系统设计和推广提供参考依据。     

风电储能系统能量调度策略研究

为了改善风电场发电的稳定性,抑制风电引起的电压波动与闪变,提高含风电电力系统的稳定性问题成为重要的研究内容,本文在简要介绍风电的特点的基础上,针对风电并网带来的电能质量及稳定性等问题,阐述了基于能量调度技术的解决方案,详细介绍了基于模糊理论＂最大-最小＂算法的调度系统控制器和系统其它主要部分的模型及仿真结果。控制器根据负荷用电量预测信息控制储能系统的充放电,不仅能有效抑制并网后电网的电能波动也能优化风电的发电质量。MATLAB仿真结果表明,风电储能系统能量调度策略和控制器是有效的,该系统能够有效减小风电场并网功率的波动。     

Battery Energy Storage to Strengthen the Wind Generator in Integrated Power System

The wind energy generation,utilization and its grid penetration in electrical grid are increasing world-wide.The wind generated power is always fluctuating due to its time varying nature and causing stability problem.This weak interconnection of wind generating source in the electrical network affects the power quality and reliability.The localized energy storages shall compensate the fluctuating power and support to strengthen the wind generator in the power system,in this paper,it is proposed to control the voltage source inverter(VSI)in current control mode with energy storage,that is,batteries across the dc bus.The generated wind power can be extracted under varying wind speed and stored in the batteries.This energy storage maintains the stiff voltage across the dc bus of the voltage source inverter.The proposed scheme enhances the stability and reliability of the power system and maintains unity power factor,it can also be operated in stand-alone mode in the power system.The power exchange across the wind generation and the load under dynamic situation is feasible while maintaining the power quality norms at the common point of coupling.It strengthens the weak grid in the power system.This control strategy is evaluated on the test system under dynamic condition by using simulation.The results are verified by comparing the performance of controllers.     

基于80C196KC的风力发电系统功率控制器设计

通过对独立运行风力发电系统的能量流动关系的分析与研究,得出了系统运行的工作模式。提出了通过调节电磁转矩-转速特性调节功率的一种控制策略,使风力发电机输出在额定风速以下自动跟踪负载用电量。为了运用此控制策略,采用单片机80C196KC作为控制芯片,设计了用于控制发电机输出功率的电子调节装置。搭建了小型风力发电系统实验平台并进行了实验研究,实验结果验证了本文设计的功率控制器有效地解决了独立运行小型风力发电系统功率平衡问题。