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...     

考虑阶梯碳交易机制的含混氢天然气综合能源系统容量配置

针对综合能源系统的低碳排放要求与负荷需求特点,提出一种考虑阶梯碳交易机制和混氢天然气的综合能源容量配置方法。首先,为缓解风光能源出力波动性建立以氢气储能为媒介的氢能系统,再考虑氢能对天然气的替代作用,创建由氢储能与液化天然气构造混氢天然气的综合能源系统架构;然后,引入阶梯碳交易机制约束系统碳排放;最后,以包含运行成本和年化投资成本的年投资总成本为目标函数,进行容量配置优化。算例仿真结果验证了所提模型和策略能有效降低碳排放和年投资总成本,对综合能源配置具有重要参考价值。     

储能电池及其在电力系统中的应用

分析了电力储能系统的现实需求,各种储能电池的特点和适用场合;介绍了电池储能系统的结构和工作原理;从削峰填谷、稳定可再生能源输出、提高电能质量3个方面对储能电池在电力系统中的应用进行了综述,并对电池储能技术的研发与应用前景进行了展望.     

基于柔性负荷和建筑多能源系统的电网峰谷调节算法

针对建筑能源系统负荷多样,导致电网波动和负荷峰谷差日益增大的问题,提出了一种基于柔性负荷与建筑多能源系统的电网峰谷调剂算法,以实现多能源系统联合参与的电网峰谷调节.该算法通过构建储能设备和空调系统的功率模型,来建立多能源系统负荷与功率优化的电网峰谷调节目标函数.同时,针对电网峰谷调节的特点提出了一种改进的粒子群优化算法,以求解该目标函数实现电网的峰谷调节.仿真分析与实验结果表明,所提出的方法优于单纯使用储能设备和空调系统的电网峰谷调节方法,能够显著提高负荷的平滑度与能源利用率.     

风氢耦合系统协同控制发电策略研究

针对风力发电功率波动和并网弃风严重问题,采用含氢储能管理系统的风氢耦合发电系统及其协同控制策略.风氢耦合系统由风电场与氢储能管理系统(包括电解槽、燃料电池、储氢罐等)构成,各单元通过功率变换器汇集到并网点,与交流电网相连.综合考虑储能荷电状态、储能出力及相关约束限制导致并网点电压波动,引入超级电容器用以减少并网点电压变化.在电解槽启动优先级高于超级电容的前提下,采用3种运行状态下的系统协同控制策略.通过Matlab/Simulink软件进行仿真研究,验证了风氢耦合系统协同控制策略的有效性,提高了风电的消纳能力.     

含储能装置的分布式能源系统经济调度研究

针对分布式能源系统的经济调度问题,本文构建了含有分布式电源、储能装置、冷负荷及电负荷的分布式能源系统的经济调度数学模型,对含储能装置的分布式能源系统的经济调度问题进行研究,采用改进粒子群算法对模型进行求解,最后通过实际算例进行仿真验证。仿真结果表明,本文提出的含储能装置的分布式能源系统经济调度方法是可行的。该研究为实际工程实践提供了理论基础。     

计及源荷不确定性和多类储能响应的园区IES多目标优化调度模型

考虑综合能源系统形态与运行特点的变化,提出一种计及源荷不确定性和多类储能需求响应的综合能源系统多目标调度模型.首先,建立综合能源系统分布式风电和电热气负荷不确定模型以及确定电、气、热多类储能激励和价格需求响应模型;其次,以电、气能源购买、弃风和环境污染成本等多目标函数优化,在源荷侧不确定性和多类储能需求响应下,考虑多类...     

基于先进绝热压缩空气储能的区域综合能源系统优化策略

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)装置作为目前最具潜力的储能装置,能更好地促进区域综合能源系统对新能源的消纳、传统能源的高效利用并降低环境污染.本文建立了一种含先进绝热压缩空气储能装置的区域综合能源系统供能优化模型,分析了先进绝热压缩空气储能装置的储能特性以及区域综合能源系统的电功率平衡、热功率平衡和各类供能装置的运行约束.利用GAMS优化软件求解传统区域综合能源系统模型和本文所建立模型在日周期内的运行成本,从环保性和经济性两个方面进行比较,结果表明本文所建立的模型在降低成本、促进新能源消纳和节能减排方面是有效且可行的.     

多元复合储能系统及其应用

现代电力系统中,储能技术的作用日益凸显．然而,就目前储能技术的发展而言,没有一种储能装置可以同时满足电网多方面需求．主要研究多元复合储能系统及其在电力系统中的应用,通过合理组合和配置不同类型的储能装置,使其拥有优于单一储能方式的理想性能．并对比分析几种典型储能装置的性能参数、技术优势及发展现状．从应用场合、配置方式、拓扑结构以及经济性等方面人手,重点研究多元复合储能类型的配置及构建,提出多元复合储能系统的能量管理策略．     

含储能系统的区域电网快速调频控制策略

随着光伏、风电等可再生能源在电力系统中占比逐渐提高,常规的同步发电机占比逐渐减小,系统一次调频能力有减弱的趋势,而储能系统具备功率快速响应的优点,可以有效地改善系统动态频率响应特性,根据其优点,提出了一种含储能系统的调频控制策略.首先,建立起储能系统参与一次调频的区域电网等效模型,在此基础上进行幅频特性分析;其次,基于...     

大型负荷侧退役电池储能构想

近年来,随着电动汽车的快速发展,将不可避免地产生大量退役电池.构想一种以电动汽车退役磷酸铁锂电池为储能单元,将多个储能单元构成大型负荷内部储能系统,通过此储能系统提高大型工业负荷供电的可靠性、优质性和经济性.首先,对大型工业负荷接网特性进行分析;其次,对退役磷酸铁锂电池的特性和储能系统优化配置进一步研究,提出利用峰谷电...     

氢气在汽车燃油替代能源方面的应用

重点阐述氢气作为汽车替代能源方面的应用特点和应用方式.总结了氢气的制备和车载储存的方法及其技术难点.对燃料电池发动机、氢发动机和掺氢燃料发动机的最新技术进展以及面临的问题进行了分析研究和总结,并概括和预测了未来的发展方向.     

黑启动条件下风储系统控制策略研究

风能作为一种可再生能源迅速发展,并且随着储能技术在风力发电中的应用,风储联合发电系统已能够提供持续可靠供电。利用PSCAD仿真软件对风机和储能联合单元模型进行建模仿真。分别对储能电池启动风机,以及风机给储能电池充电的过程进行了仿真,对仿真波形进行分析,验证了控制策略的有效性。     

一种考虑能源双向传输的能源枢纽能量管理策略研究

提出了一种双向传输的能源枢纽模型,相比传统能源枢纽,提出的模型可实现电能、热能的双向传输,从而促进可再生能源的利用,达到能源就地消耗和系统收益最大化的目的。首先,对所提双向能源枢纽中的储能(储电、储热、储气)设备和能源耦合设备进行建模;其次,建立考虑能量双向传输的能源枢纽收益函数;最后,应用仿真得出结果,结果表明通过储能设备之间的协调优化和能源转换设备能量的合理分配,可使能源枢纽收益达到最大。     

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。     

储能系统在配电网中的优化配置研究

从电网侧、新能源侧及用户侧3种不同的应用背景出发,对储能系统在配电网中的优化配置现状进行了研究.相比于单一储能而言,混合储能具有许多优越之处.结合现阶段主动配电网下储能技术的应用情况,分析了未来储能的推广应用所面临的问题.     

考虑碳排放的社区级综合能源系统优化模型

随着能源危机和环境污染的压力越来越大,综合能源系统得到了大力的发展和推广。提出了社区级综合能源系统（CIES）的基本架构和运营策略,从经济性和碳排放两方面进行分析,建立了包含直接运行成本和综合碳成本的目标函数,考虑功率平衡、发电设备出力限制、联络线传输功率、储能装置容量和储能装置充放电等约束条件,并采用遗传算法进行求解。仿真结果表明,优化模型具有较好的低碳综合效益优势,有助于加快低碳经济的发展。     

零碳交易下工业园区综合能源系统优化配置

以长三角地区某工业园区为例，提出一套风、光、储一体化，综合考虑园区冷热电汽负荷的优化配置方法.通过引入0-1型整数规划并以综合能源系统年折算总成本最低为优化目标，合理选择风、光电系统及固体熔盐、蓄电池储能的配置规模.基于园区热能和电能实时功率变化，证实优化配置方法的合理性.对含碳交易成本的约束求解表明，综合能源系统的储能设备应向高效率方向转移，热负荷由电极锅炉向空气源热泵转换，蓄电池由锂离子向钠硫电池转换，熔盐储热向镁砖固体储热转换.在加入综合能源系统后，系统从外部购电、购热成本大幅减少，实现了日折算总成本和总运行成本的双重降低，总运行成本约为原先的20%～40%，日折算总成本仅为目前的30%～40%，且碳、氮、硫排放量显著降低90%以上.研究结论指明未来各部分储能的发展方向，对于当前建设零碳工业园区具有积极意义.     

考虑综合需求侧响应的多储能区域综合能源系统运行优化

为了对区域综合能源系统进行优化的发展,依次将蓄电池、蓄热电锅炉和电转气(power to gas,P2G)设备加入能源系统中,分析加入不同设备后对系统运行的不同影响,之后考虑电、热、气3种需求响应,以系统运行成本最小为目标函数,建立包含各种储能设备的区域综合能源系统经济运行模型.设置7种场景进行对比分析,结果表明:在含...     

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。