智能电网环境下的储能装置经济评价模型研究

智能电网是当今电力系统发展变革的重要方向,各个国家正在积极推进。储能装置的发展可以提高能源利用率,使智能电网更加安全经济有效的运行。在概括介绍储能装置的效益评价方法和储能装置分类的基础上,重点以电化学储能电池为对象,建立了储能装置综合经济评价模型和优化模型,模型中考虑了造价、人工、建设和维修等成本,以及年运行收入、网损、排放、容量和电价等收益,优化模型以储能装置的最终收益最大化为目标,以网络损耗为约束。最后通过IEEE 5节点算例对储能装置进行经济效益求解,并给出储能装置接入系统后的优化结果。结果表明,所构建模型具有可行性和有效性。     

计及负荷与储能装置协调优化的微网可靠性评估

微网中负荷与储能装置的协调优化是促进可再生能源的利用,提高微网运行经济性的重要手段,但同时将直接改变用户的用电习惯和储能装置的运行特性,进而影响微网的可靠性。本文通过建立负荷与储能装置的协调优化模型,并基于时序蒙特卡洛模拟法,将该模型与微网可靠性评估相结合,实现在微网可靠性评估中计及负荷与储能装置协调优化的影响。此外,定义了新的负荷、储能装置以及微网整体的可靠性指标,对该影响进行定量化评估。通过算例分析,验证了上述模型、方法及指标体系的有效性。计算结果表明,计及负荷与储能装置协调优化影响使得评估更加符合微网的运行实际,对制定合理的微网运行方案,提高其可靠性和经济性具有重要的意义。     

考虑后备容量的微电网储能充放电策略

电力市场化改革要求微电网的运行和管理在安全可靠的前提下更加灵活经济。基于分散式控制结构的微电网能量管理系统,提出一种考虑后备容量的微电网储能充放电策略,储能装置通过综合考虑自身状态和微电网运行情况,确定工作模式及充放电功率。给出了储能装置在关注微电网后备功能情况下的充放电影响因素,以及参与微电网能量管理的控制决策流程。最后通过算例分析验证了该控制策略在电力市场环境下,可以利用储能装置自身调节能力实现微电网运行经济性和灵活性的同时,提升微电网的可靠性。     

基于二层规划的用户侧储能容量配置和最优运行策略分析

近年来,智能电网在中国的发展正在逐步推进,储能作为支撑智能电网发展的关键性技术,其经济效益分析至关重要。本文首先完善了储能全寿命成本效益模型,在此基础上利用二层规划理念建立了储能装置综合效益最优时的容量配置和运行策略分析模型,通过上下层模型的迭代计算最佳日运行策略及储能容量和功率最优配置。最后采用粒子群优化算法对算例进行了仿真分析,结果表明,用户侧储能装置良好的运行策略和合理的储能容量设置可以带来一定的经济效益,并且随着电力市场日趋完善,用户侧安装储能装置的效益会日趋优异。     

基于复合储能的微电网运行方式切换控制策略

微电网是高效规模利用分布式电源的重要途径之一.针对微电网并网运行与孤岛运行方式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略.在分析蓄电池及超级电容器特点的基础上,将功率密度高的超级电容器和能量密度大的蓄电池组成复合储能装置,用于由分布式电源组成的微电网作为主控电源,以实现微电网的平滑切换为目标.通过在线监测配电网侧与微电网侧电压、频率与相角差的变化,建立了含复合储能的微电网模型,采用多层次控制策略,实现微电网运行方式的自动无缝切换.利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行了仿真研究,结果表明:在切换时间、频率、电压与相角差上,复合储能均小于蓄电池储能,所提优化切换控制策略及复合储能系统是有效和可行的.     

基于时序运行模拟的新能源配置储能替代火电规划模型

随着风电、光伏自身成本不断下降,经济性上逐步具有替代火电的条件,同时,随着风电、光伏替代火电规模的增加,系统需要引入储能来应对系统不断增强的净负荷波动.为更加科学地量化评估新能源配置储能替代火电的经济性和规模,首先建立计及电力系统灵活性需求、基于精细化时序曲线运行模拟的电源和储能联合优化规划模型,以系统总成本最低为优化...     

基于小区源-储-荷协同的微网多能协调控制策略

小区光伏配备的储能装置容量有限且运行模式单一,不能充分发挥储能作用。文中将天燃气储气备用、空调可控负荷产生的虚拟储能与储能装置一起组成储能系统,提出使储能系统在光伏平抑波动、电网有功功率波动和峰谷电价套利3种模式下协调运行的控制策略。在光伏平抑波动和电网有功功率波动模式中,利用小波包分解得到虚拟储能输出功率参考指令,根据空调、燃气管道等状态信息得到虚拟储能输出功率,储能装置根据荷电状态选择性地作为虚拟储能的后备。峰谷电价套利模式中,利用储能装置空闲时段并结合分时电价信息进行充放电控制。3种模式协调运行,可实现小区源-储-荷能量管理。在Matlab中仿真不同模式组合下储能系统的输出功率,验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

含环境成本和多种储能的综合能源微网优化运行

为考虑冷热电联供型综合能源微网运行时产生的环境成本和分析储能装置容量对系统运行成本的影响,建立了包含环境成本和储能装置的冷热电联供型综合能源微网优化运行模型.以系统总成本最小为目标,采用混合整数规划方法在Cplex中求解,并与相对应传统分供系统运行成本对比,验证了模型的有效性.分析了冷热电联供型综合能源系统在不同类型电价模式下的运行成本以及储能装置不同容量对系统运行成本的影响,得出了系统在实时电价模式下运行成本最小和系统运行成本随储能装置容量的增大先增加后降低的结论.     

储能装置运行策略及运行特性对微电网可靠性的影响

储能装置可有效平抑间歇性分布式电源的出力波动,有助于提高系统运行的可靠性。然而,储能装置运行策略和运行特性的选取对系统可靠性水平有着重要影响。搭建了计及储能运行策略和运行特性的、更为精准的储能充放电模型,提出了基于序贯蒙特卡洛模拟法的风/光/柴/储微电网可靠性评估模型,并分别针对负荷点、系统和储能提出了一系列评估指标。通过对IEEE-RBTS标准算例系统进行仿真,分析了储能装置的运行策略、容量、最大充放电功率对微电网可靠性水平的影响,并评估了切负荷策略中位置权重系数对负荷点及系统可靠性水平的影响,评估结果可为微电网的优化规划提供有益参考。     

飞轮并联运行于放电模式时的控制策略

作为一种新型储能方式,大功率高储能量的飞轮储能系统成本高昂,在机车牵引、电力调峰等领域还难以得到广泛应用.多台飞轮储能装置组成飞轮矩阵,并联连接于同一直流母线的拓扑是解决方案之一.对多台飞轮并联运行于放电模式的控制策略进行了研究,提出一种以飞轮可释放能量为比例分配各台飞轮储能装置输出功率的控制策略.同时,飞轮储能装置输出功率极限定义的引入保证了飞轮储能装置并联运行时的安全性.三台飞轮并联运行放电的仿真结果证明了提出的控制策略的可行性.     

考虑火电深度调峰的多类型储能经济性分析

在清洁能源大规模接入和电网调峰压力日益加剧的背景下,储能装置和深度调峰火电机组作为促进新能源消纳和平抑电网峰谷差的重要调节资源,已受到学术界和工业界的广泛关注。文章综合考虑了多类型储能装置的自身特点,并结合了火电机组的深度调峰特性,对不同类型储能装置参与调峰的经济效益进行了深入分析。首先,选取并建立了最具代表性的3种能量型储能系统(抽水蓄能、压缩空气储能和锂离子电池储能)的运行模型;其次,考虑火电机组的深度调峰特性,建立了火电机组的运行模型和经济性模型;再次,考虑多类型储能系统的全寿命周期成本,构建了考虑火电机组深度调峰的多类型储能系统日前经济调度模型,并据此开展了多类型储能经济性对比分析;最后,基于某地区的典型日数据开展了算例仿真,对比分析了各类型储能电站的经济效益并给出了储能容量配置建议。     

考虑削峰填谷的电气化铁路混合储能系统容量优化配置

随着我国电气化铁路的快速发展,能耗问题日益突出,极大影响了铁路的运营效益。为提升铁路的经济效益,通过混合储能系统实现再生制动能量的回收利用,在此基础上,提出了一种考虑削峰填谷的电气化铁路混合储能系统能量管理策略,通过控制储能的充放电阈值实现对铁路负荷的削峰填谷。基于此能量管理策略建立电气化铁路混合储能系统全寿命周期的经济性优化模型,以储能充放电阈值与容量配置参数为优化变量,以全寿命周期的最大净收益为优化目标,对混合储能系统经济性进行优化。采用改进的粒子群优化算法求解具体算例。通过算例分析与方案对比,验证了所提方法的有效性。     

风储联合运行经济调度模型研究

介绍了风电场中储能装置的相关控制策略;然后,基于传统的经济调度模型上,引入储能装置来平抑风电功率的波动性,并计及备用成本,从而建立了风电场中含储能装置的经济调度模型,重点分析了储能装置的引入和储能装置不同容量及不同最大充放电功率对经济调度的影响;最后,通过实际算例分析验证了该模型的有效性。     

考虑多能互补的区域综合能源系统多种储能优化配置

在区域综合能源系统中配置多种储能装置可提高系统的经济效益,是区域综合能源系统规划的重要研究方向。基于区域综合能源系统的基础架构和模型,研究了蓄冷、储热、储电和混合储能在冷热电联供(CCHP)机组和电制冷等设备多能互补协同运行情况下的盈利策略,讨论了系统配置不同储能的经济性和可行性,建立了全寿命周期的冷热电储能调度规划双层优化模型,并利用确定性迭代算法进行求解。针对某实际区域综合能源系统的多个供能季不同日负荷曲线,应用双层优化模型求解运行调度方案和储能配置容量。算例结果表明:配置蓄冷和储热在多能互补协同运行系统中有较大的盈利空间,而配置储电的利润空间较小,且考虑多能互补的混合储能方法可以进一步挖掘系统的盈利能力。     

基于改进人工蜂群算法的区域电网储能系统能量管理优化策略

为提高新能源消纳水平及系统运行效率,需对储能系统充放电功率进行优化,以平抑功率波动,降低网络损耗,提高经济效益。基于源荷状态判断储能各时段充放电状态,以区域日网损降低收益、日高储低放套利收益及日环境效益最大为目标,综合考虑储能自身约束及网架潮流状态约束等条件,建立了区域电网储能能量管理优化模型。求解过程中提出了一种改进人工蜂群算法（improved artificial bee colony,IABC）,并针对吐鲁番区域网架结构及运行特点进行了建模仿真。结果表明,对储能进行能量管理优化可提升整体经济效益,且改进人工蜂群算法具有很好的全局搜索能力及收敛性。     

基于改进人工蜂群算法的区域电网储能系统能量管理优化策略

为提高新能源消纳水平及系统运行效率,需对储能系统充放电功率进行优化,以平抑功率波动,降低网络损耗,提高经济效益。基于源荷状态判断储能各时段充放电状态,以区域日网损降低收益、日高储低放套利收益及日环境效益最大为目标,综合考虑储能自身约束及网架潮流状态约束等条件,建立了区域电网储能能量管理优化模型。求解过程中提出了一种改进人工蜂群算法（improved artificial bee colony,IABC）,并针对吐鲁番区域网架结构及运行特点进行了建模仿真。结果表明,对储能进行能量管理优化可提升整体经济效益,且改进人工蜂群算法具有很好的全局搜索能力及收敛性。     

两部制电价引导下储能系统优化运行方法

随着两部制电价带来的机遇和储能本身技术经济性的不断提升,用户配置储能系统可获得巨大的经济效益.为挖掘储能系统收益潜力,在用户负荷最大需量下界分析计算的基础上,提出了一种考虑最优收益的储能系统优化运行模型.该模型以储能配置后的负荷最大需量和充放电功率为变量,综合考虑储能系统运行和寿命约束、变量自身约束等,并通过所提出的辅...     

基于生物地理学的风光柴储系统优化配置

随着微电网技术的快速发展,可再生能源的运用逐步得到提高。基于生物地理学优化算法,在保证发电出力的基础上,以系统运行总成本最小为目标,对包含风光柴储的孤网运行微电网的经济运行方案进行设计,提出一种混合发电系统孤网经济运行的方法。算例结果表明,该优化方法计算时间较短,容易跳出局部最优,表现了该算法在解决非线性问题上的先进性和适用性。设计方案能充分利用可再生能源,协调分布式电源和储能系统,合理可行,验证了算法的有效性。     

储能系统应用于削峰填谷的经济效益分析研究

储能技术的发展和储能成本的下降,使得储能成为控制负荷变动的重要手段。针对电力需求侧大规模储能系统的经济效益评估,建立了考虑全寿命周期的成本计算模型,从电网侧、用户侧、电源侧和政策补贴4个方面建立了收益计算模型。最后通过算例分析得出,该储能电站可以获得良好的经济效益,并且通过敏感性分析得出,储能成本、峰谷电价差、政策补贴等因素对储能系统的经济性有较大影响。     

基于综合储能设备的工业园区联络线功率实时MPC控制方法

工业园区微电网基础设施完善、储能设备众多，具有参与日前调峰、日内实时跟踪控制的潜力。工业园区内可能存在多个企业厂房，生产设备的种类有所差异，通过调整燃机出力实时控制联络线功率的传统控制方式，在不同的考核方案下难以兼顾各利益主体间的关系。因此从园区角度，利用园区内可支配的储能设备实行日内实时控制，能够有效协调各方经济利益，获得良好的控制效果。文章建立了储气、储冷、储电等多种储能设备的数学模型和房间热模型，为应对由于光伏、风电等清洁能源日前预测误差所产生的联络线功率波动，同时确保多种储能设备满足运行约束和冷、热、电、气负荷能量平衡约束，提出了一种基于模型预测控制（model predictive control，MPC）的日内滚动优化校正策略，在日前经济调度结果的基础上，通过调整储能设备的运行功率消除微电网中不确定因素的影响，以确保实现对日前调度结果的跟踪。以南方某蓄电池生产工业园区为例，通过算例分析验证了所提优化模型及算法的有效性。