考虑储能及多负荷需求响应的微电网优化运行

微网综合能源系统是提高能源利用率和可再生能源消纳能力的一种有效手段.针对传统微电网中电池储能系统成本高、灵活性差的问题,建立了基于电热氢能量转换方程的微网混合储能系统模型.在此之上,为解决微网源荷匹配度低与弃风严重问题,提出一种考虑电热多种负荷需求响应的园区微网综合能源系统优化模型.以系统综合运行成本最小为目标函数,综...     

基于离散傅里叶变换的微电网混合储能容量优化

针对并网型微电网中由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统进行容量的优化配置。光伏发电和负荷之间产生的净负荷功率由大电网和混合储能装置来共同进行平抑。建立一个俩阶段混合储能容量优化的数学模型,利用离散傅里叶变换对微电网中产生的净负荷功率进行分解,第一阶段在满足联络线功率波动要求的基础上来选取联络线功率和混合储能系统功率的分界点使得联络线利用率最高的;第二阶段以混合储能容量配置的经济成本最低为目标选取蓄电池功率和超级电容功率的分界点;从而得到联络线、蓄电池和超级电容的功率分配。利用遗传算法对混合储能容量的优化模型进行求解,得到最优的混合储能容量的配置。通过算例进行了验证分析。     

基于风电可调节不确定代价的风光柴储联合优化调度

针对孤岛微电网中间歇式能源出力的不确定性问题,基于可调节风电的不确定代价,考虑蓄电池储能系统和柴油发电机组的控制特性.在系统稳定供电的前提下,以系统运维成本、污染物排放量为目标,引入可调负荷充放电等相关约束,建立孤岛微电网能量优化调度模型,优化储能充放电与柴油机组出力.并在此基础上,利用改进粒子群算法对模型进行求解,根据所建模型三种情景对比,进一步分析9个不同调度区间系数对调度结果的影响机理,算例仿真验证了可调节风电不确定代价优化模型和优化方法的有效性和可行性.     

考虑间歇性负荷的光储微网储能的优化配置技术研究

由于在含有间歇性负荷的光伏微电网中,光伏电源的随机性和负荷的间歇性,对微电网的稳定运行产生了极大的不安全因素,因此,本文提出了一种经济性和技术性双优的储能容量配置方法. 以微电网运行费用最低、网内负荷波动最小为目标函数,采用改进粒子群算法求解最优储能配置容量; 最后,通过实际算例,验证了本文所提的优化方案,提高了微电网的稳定性和经济性.     

接有冲击性负荷的微电网电能质量分析

微电网通过连接分布式电源与大电网,可有效降低分布式发电对电网的冲击,提高供电可靠性. 但由于微电网网架相对脆弱,随着冲击性负荷的大量接入,电网谐波、电压不平衡等因素对微网电能质量影响越来越明显. 建立了风光储交流微电网并网系统,并以炼钢电弧炉作为典型冲击性负荷模型,重点分析了弧长变化较大的熔化期对微电网造成的三相不平衡、电压波动、谐波等电能质量问题. 结果表明,冲击性负荷接入对并网方式下的微电网系统电能质量有很大影响.     

微电网运行的稳定控制研究

稳定运行是微电网的首要目标,针对微电网运行过程中功率不平衡的问题,搭建北京建筑大学微网实验平台,选用beckhoff的TwinCATPLC作为主控制,编写控制方案以调节储能、改变负荷,实现了微电网系统的稳定运行.试验结果表明,编写的控制方案能较好地模拟微网的不同状态,使微电网发出功率平衡,且可以实现不同状态下微网的平滑过渡.     

基于需求响应的区域微电网优化调度

优化调度对于提高微电网中分布式电源的消纳和系统的经济运行水平具有重要意义,基于负荷的分类和差异化负荷的需求侧响应能力,提出一种计及负荷需求侧响应的微电网优化调度分析方法。首先,分析微电网中各种分布式电源和典型负荷的数学模型;然后,构建以用户售电收益、余电上网收益并计及运行维护成本、燃料成本和环境污染成本的综合净效益最大化作为目标函数,以功率平衡约束、储能电池充放电约束等为约束条件的微电网优化调度模型,并采用遗传算法进行求解。算例分析表明:在微电网调度中考虑需求侧响应可以减少用户用电成本,提高微电网整体效益,有效配合配电网达到削峰填谷的目的,减轻负荷高峰时段的供电压力。     

基于改进粒子群算法的储能系统优化运行

针对储能系统运行经济性及储能电池运行损耗评估问题,建立计及电池损耗成本的储能系统运行收益优化模型;同时,针对标准粒子群算法全局寻优能力不足,罚函数难以选取等问题,提出一种双适应度混沌粒子群算法,采用该算法对电池损耗及储能系统收益情况进行优化计算,并与采用标准粒子群算法优化和未经运行优化所得结果进行对比分析。结果表明:储能电池损耗成本对系统收益影响明显,应建立合适的电池损耗模型进行评估计算;对储能系统进行运行优化后,合成负荷曲线方差减小,负荷峰、谷值削减,系统收益提高,损耗成本占比减小;通过与其他两种运行情况对比发现,双适应度混沌粒子群算法寻优所得储能系统运行收益值更高,储能系统经济性更佳。     

计及需求侧管理的风柴储孤岛微网规划法

将需求侧的可中断负荷和可转移负荷纳入微网规划中统筹考虑,提出一种计及电源和负荷双侧随机性的协同规划方法.在微网规划中将规划成本定义为风电机组、储能及其配套系统的投资运行费用和停电损失;规划效益定义为风力发电效益以及通过需求侧管理减少停电损失.在估算停电损失时综合考虑了电力企业和电力用户的经济损失以及不同类型负荷停电损失的差异性.最后在平衡成本与效益的基础上确定风电机组和储能容量的最优组合,以实现经济性和可靠性的最优平衡,得到安装容量的最优方案.算例分析表明所提出的规划方法能够优化确定风电机组和储能的安装容量,对于风柴储系统的规划与建设有一定的参考价值.     

考虑电热需求响应的区域综合能源系统储能容量优化配置

综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组（CHP）运行的“以热定电”约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求（IDR）资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。     

兼顾企业综合成本与用户用电体验的微电网双层优化配置

并网型直流微电网对于改善电网末端薄弱环节的供电可靠性和电能质量有着重要作用。传统的优化配置方法多关注企业的经济效益,很少考虑用户的用电体验。在市场环境下,并网型微电网的建立与推广必须重视用电用户的利益。以典型的“风—光—柴—储”并网型直流微电网为研究对象,提出一种兼顾供电企业经济效益和用户用电体验的微电网双层优化配置模型。模型考虑微电网全寿命周期内的初装成本、运行维护成本、燃料成本、置换成本以及与配电网的能量交互费用等,建立以企业综合经济成本最小为目标的上层模型和以用户缺电损失期望最小为目标的下层模型,引入供电可靠性关联上下层模型,使用KKT条件实现双层模型到单层模型的解耦,并用遗传—蚁群混合算法对模型进行求解,算例仿真结果验证了模型和算法的有效性和合理性。     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

基于改进的人工蜂群算法的微电网储能系统容量优化配置

由于风光能源具有间歇性和波动性的特点,对电网的电能质量造成了不良影响,因此提出了一种微电网的储能容量优化配置方法。首先,建立以用户用电费用最低、储能能量损失最小及风光能源的波动性最小为目标的微电网系统模型;然后,提出了一种改进的人工蜂群算法求解模型,通过不同的算法对无储能、单储能及混合储能3种储能方案模型进行求解分析;最后,采用熵权法找出适用于微电网的最佳储能方案。实验结果表明,改进的人工蜂群算法能够求解微电网模型且不易陷入局部最优,并通过熵权法得出了蓄电池和超级电容的组合适合作为微电网储能系统的结论。     

含有储能单元的微电网运行控制技术

含有储能单元的微电网运行控制技术为可再生能源发电的规模化利用提供高效的组织形式和管理手段．搭建包括光伏、风电、储能单元的典型微电网控制系统;光伏、风机采用最大功率跟综控制,以保证风能和光能的最大利用率;给出含有储能单元的微电网组网方案和运行控制方式,分析储能在微电网并网运行、孤岛运行、孤岛下负荷变化及无缝切换等过程中的能量控制作用;基于LCL滤波器的储能电压源型功率变换器,提出包含逆变器侧电感电流环、滤波电容电压环和电网侧电感电流环的三环控制策略．最后,仿真验证了该储能逆变器控制策略和方法合理有效．     

含共享氢储能的园区综合能源微电网群低碳协同运行

为促进微电网群新能源消纳和低碳经济运行,在共享经济背景下,提出了一种基于合作博弈的含共享氢储能(SHES)的微电网群低碳协同优化运行方法,以兼顾SHES和微电网群的利益。首先,提出SHES和微电网群的能量交互运行框架;其次,分别以SHES运营效益最大和各微电网运营成本最小为目标,建立了基于合作博弈的电氢能源协同运行模型;然后,考虑各主体隐私性,采用交替方向乘子法(ADMM)算法对模型进行分布式求解;最后,进行算例仿真。结果表明,通过SHES与各微电网的协同运行,有效改善了各主体的运行情况,促进新能源就地消纳,降低了碳排放。     

偏远地区含分布式能源孤立微网经济配置研究

为了解决偏远无电地区供电问题,提出了多能互补孤立微网经济配置方案,可以得到典型地区能源最佳配置结果。针对孤立微网方案,在综合考虑经济性、环保性、可靠性目标的基础上,建立数学优化模型,调用HOMER软件,采用负荷跟随的控制策略进行模拟仿真,优化微网内分布式能源的功率输出,以此得到最优配置结果。通过算例验证了方法的可行性,并分析了参数变化对结果的影响。此外,构建了临界经济距离指标,将孤立微网方案与直接联网方案进行了比较,进一步论证了方法的合理性。     

基于强化学习的微电网能源调度策略及优化

针对微电网中能源调度的经济效益、充电效率优化、系统负荷波动以及碳排放问题,提出将强化学习运用到微电网调度中,通过建立一个完整的微电网模型,使强化学习在不断迭代过程中得到最优策略,同时达到经济效益趋向最大化、充电功率相对稳定、系统负荷波动减少、碳排放量达到最小化这4个联合优化目标.仿真结果表明,采用的控制策略既能很好地实现经济效益最大化收敛、碳排放量最小化收敛,同时又能使得充电功率相对稳定,微电网的负荷也能减少,极大地提高了系统的稳定性.