基于风光互补发电系统的压缩空气混合储能系统容量优化

压缩空气储能系统可以有效减少因风能和太阳能随机性造成的弃风弃光现象,但其动态响应时间长,且存储规模配置不合理会影响其发展。为此首先提出液流电池与压缩空气储能组成混合储能系统解决并网型风光互补发电系统输出波动不稳定的问题;其次基于典型小时负荷、风力机发电功率和光伏发电功率,针对不同场景,以系统最大收益为目标函数,利用猫群算法优化压缩空气储能系统的容量配置;最后分析压缩空气储能系统的额定容量与额定功率对系统最大收益的影响,验证算法可靠性。结果表明,基于风力机与光伏系统的装机功率分别为20 MW和3.42 MW的场景,压缩空气储能系统容量配置为4 MW和46.5 MW∙h时,其经济性最佳,每周可节约购电成本183 688.24元,周最大收益为30 543.86元。     

基于风电场出力计划的储能系统容量优化

储能系统的引入为风电成为可调度电源提供了可能,但增加了投资成本。文章提出一种基于风电场出力计划的储能系统容量优化方法。首先,利用风电场功率预测误差的标准偏差对风电场出力计划进行优化;其次,以出力计划为风电场出力目标,在风电场实际出力跟踪出力计划允许的误差带宽内,以风电并网条件为约束,用遗传算法确定出储能系统在各时刻的最优出力值,进而考虑储能系统充/放电效率、荷电状态确定出储能系统容量;最后以新疆某风电场为例进行算例分析,结果表明该方法是合理、有效的。     

平抑风电功率波动的储能容量经济配置方法

以东北某风电场月出力实测数据为对象,通过分析该风电场的功率波动特性,提出了储能系统功率、容量配置方法。该方法以储能系统投资收益最大为目标,结合储能平滑风电出力效果,获取经济性最优的储能系统容量配置方案。结果表明,该优化配置方案在平滑风电功率的前提下,具有良好的经济效益,为风电场中配置储能系统、推进储能系统规模化应用提供了参考。     

基于双层优化的微电网系统光储容量配置方法

针对工业园区供电容量不满足用电负荷需求的情形,通过研究微电网系统用电策略,提出一种微电网双层优化模型。优化模型外层建立光伏-储能系统经济效益模型,以投资回收期、内部收益率作为经济效益的评价指标;内层以微电网、负荷、储能系统的运行状态等作为约束条件,同步考虑分布式光伏、储能系统与负荷间的配合,以供电可靠性作为评价指标,设置储能系统充放电运行策略。选取西北地区某工业园区作为应用场景,对优化模型求解,得到微电网系统最优容量配置。同时,对比分析改进优化方案和满足持续供电的储能容量配置方案,发现所提储能容量配置可实现最优经济效益,结合实际验证了该模型的有效性和可行性。     

户用光伏+储能系统的容量配置及经济性计算方法研究

首先介绍了户用光伏+储能系统的市场现状,分析了此类系统的工作模式,并根据用户的用电需求、项目所在地的电价及补贴政策提出了在3种工作模式时系统的容量配置;最后,对系统的工作模式进行经济性分析,从中选出最优经济性方案。计算过程中简化了系统模型,给出适用于不同电价及补贴政策地区的通用计算方法,方便设计人员进行户用光伏+储能系统的设计与工作模式的选择。     

分散式风-氢用户群集成区域共享储能容量优化配置

针对分散式风力发电多用户群的风-氢-热耦合系统,引入区域共享储能协调方案。以区域共享储能日运行收益最高为上层目标,以分散式风电用户群日运行成本最低为下层目标,建立双层规划模型。上层通过区域共享储能容量优化配置,减少储能投建成本,提升储能的利用率;下层通过分散式风电与电负荷、热负荷、制氢储能的多元互动及区域共享储能服务,优化风-氢耦合系统运行的可靠性、经济性与灵活性。在Matlab软件环境下对内蒙古某分散式多用户群风-氢-热-储系统进行仿真建模与算法高效求解,研究结果表明,在分散式风电用户群间引入区域共享储能可有效降低储能的初始投资,提高系统整体经济性。     

平抑风电功率波动的飞轮储能系统容量配置方法北大核心CSCD

为使风电场有功功率变化满足国家标准中有功功率变化限制的推荐值范围,采用飞轮储能系统平抑风电场有功功率输出。基于低通滤波方法,由飞轮储能系统响应风电场有功功率输出的高频成分,降低并网功率波动对电网一次调频的影响。通过建立不同截止频率和不同飞轮储能系统功率容量下的双层寻优模型,得到满足飞轮储能系统约束条件、风电并网有功功率变化要求和经济性指标的最优化飞轮储能系统容量。建立飞轮储能系统模型,仿真验证飞轮储能系统能够较好地响应功率指令,有效平抑风电功率波动。     

考虑经济成本的光伏电站储能容量配置

在光伏发电系统中引入储能技术,为平抑光伏出力的波动提供了可能,合理选择储能容量必须顾及光伏出力波动性要求及电站的经济运行。因此,在考虑调度计划的前提下,提出了一种成本经济函数,该目标函数可充分保证光伏电站的经济性,并最大程度地满足调度中心对于光伏出力波动性的限制,使光伏电站功率尽可能平滑、稳定地输出。通过对该目标函数的优化,确定最优储能容量,并通过算例对不同波动性要求下的储能容量进行了计算比较。     

基于非合作博弈的微网混合储能容量配置方法

并网型微电网的混合储能容量配置方法一般仅考虑其经济性,难以解决微电网联络线功率波动问题,会对电网产生不利影响.为了权衡混合储能的经济性与联络线功率波动平抑效果,提出了基于非合作博弈的混合储能容量优化配置方法.首先,以混合储能和联络线作为参与者,建立非合作博弈模型;其次,引入入侵杂草算法中繁殖机制和变异算子改进遗传算法,...     

基于虚拟储能的微网风光储容量优化配置方法研究

风光储互补发电系统能够提高微网系统的稳定性.为了提升微网储能资源的合理配置,文章基于虚拟储能和电力弹簧概念,提出了计及主配储能协同的微网风光储容量双层优化配置方法,并利用改进的粒子群算法对风光储容量双层优化配置方法求解.最后,通过算例分析表明,文章配置方法提高了微网系统调节能力,降低了电压偏移率.     

基于风储经济调度的储能容量优化配置

大容量储能系统理论上可抑制风电出力波动,但其经济性不足成为实践应用的巨大瓶颈。文章从含储能的风电系统优化经济调度角度出发,以含风储的电力系统总成本最小为目标,主要考虑了因储能补偿风电功率预测误差而减小的火电旋转备用容量折算成本、因储能补偿平抑风电出力波动而减小的火电旋转备用容量折算成本,储能补偿风电场弃风成本,储能补偿火电排污和环境治理成本,以联合提高风电预测精度和平抑风电波动满足国网规定标准为约束,构建含风储的电力系统优化经济调度数学模型,采用遗传算法针对新疆某含风电的地区电网加装储能进行了储能容量优化配置。仿真结果表明,所提储能容量配置占风电场装机容量的9.60%,经济性较好,方法有效可行,具有较好的应用前景。     

基于双层规划模型的用户侧混合储能优化配置

利用用户侧峰谷电价差,优化配置储能系统并合理调度可降低用电成本.本文提出一种铅酸电池-超级电容混合储能系统的双层规划模型,以储能投资年回报率为外层目标函数,在目标函数中考虑了储能削峰填谷收益、需量防守收益、全生命周期成本等因素;以储能日调度收益为内层目标函数,研究了储能各时段最优充放电功率.在构建混合储能系统模型时,考...     

含小水电集群的互补微网混合储能容量配置

针对功率型和能量型储能装置的特点,提出了一种由小水电群等多种分布式能源构成的微电网混合储能容量最优配置方法。基于风、光、水年出力特性曲线与全网年负荷曲线,以购置成本、运行与处理成本为目标,系统储能容量、微网瞬时功率、系统最小功率、蓄电池放电深度以及超级电容充放电电流与电压等条件为约束,采用自适应遗传算法对目标函数进行求解,得到混合储能系统中蓄电池和超级电容的最优容量。结果表明,较之传统的蓄电池储能系统,混合储能系统可以大大减小购置与运行成本。     

Advanced configuration of superconducting magnetic energy storage

\Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) is very promising as a power storage system for load leveling or a power stabilizer. However, the strong electromagnetic force caused by high magnetic field and large current is a serious problem in SMES systems. To cope with this problem, we proposed the concept of Force-Balanced Coil (FBC), which is a helically wound toroidal coil. The FBC can minimize working stresses by selecting an optimal number of poloidal turns. However, the winding of the FBC has a complex three-dimensional shape that can make the manufacturing of the helical windings difficult. To overcome this difficulty, a helical winding machine was developed. From winding tests, the possibility of the coil construction was demonstrated. Moreover, a small helical coil using high temperature superconductors was designed and fabricated in order to estimate the problems of helical winding technique through the experimental results with liquid nitrogen cooling. This paper describes the design condition of the Force-Balanced Coil in order to reduce structure requirements and proposes a solution to the problems of helical winding technique by using experimental devices.     

考虑储能容量的电网电能质量治理策略

为提高储能参与电网电能质量治理的能力,延长储能系统寿命,文章提出了一种考虑储能容量的电能质量治理策略.首先,介绍了储能变流器(Power Conversion System,PCS)的结构,并给出了参考电流生成方法;随后,根据储能系统当前容量,选择补偿控制方法,并重点针对储能容量不足情况,提出了基于比例矢量比例积分(P...     

基于概率潮流的光伏电站中储能系统的优化配置方法

高比例光伏发电接入会对电力系统的稳定性等造成不利影响,而储能则被认为是消除这些影响的有效手段之一.本文从电力系统潮流的角度,分析了光伏发电对电力系统的影响,进而分析了储能对抑制这种影响的作用.首先,介绍了电力系统中元件的概率分布模型和储能模型,以及拉丁超立方采样法及Gram-Schmidt序列正交化方法;其次,建立了多目标优化模型,模型考虑了储能系统的成本、支路潮流的越限概率和电网的网络损耗,并用遗传算法求取目标函数的最优解;最后,在IEEE24节点测试系统中进行了仿真,分析了光伏不同接入容量和接入位置对电力系统的影响,储能对电力系统的作用,得出了对应不同光伏容量的储能最优配置.     

风光-氢储微电网系统多目标容量优化配置

为实现“双碳目标”,减少“限电”带来的不利影响,提出了风光-氢储能的微电网方案,介绍了系统容量配置原理,并建立数学模型。采用Homer Pro软件和改进BAS GA算法创建多目标风光-氢储能容量优化配置模型。在离网运行状态下,对风光-氢储能系统容量优化配置模型进行实例验证。结果表明：相较于风储、光储、风光储、风光柴储系统,风光-氢储能系统的净现值及度电成本分别降低为1 425.036 8万元和1.529 元/（kW〖DK〗•h）;可再生能源利用率提升至98.7%,负荷缺失率降低至5.50%。     

一种基于低通滤波的风储协调预测控制方法

风电场配置储能设备形成风储联合系统有助于减少风功率输出波动,提高风电并网接入率。传统的风储协调控制策略基于一阶低通滤波算法,长时间运行储能设备易造成其荷电状态(SOC)大幅波动,制约了储能设备运行时间及寿命。为此提出一种基于一阶低通滤波算法的风储协调预测控制方法,通过长短预测周期相结合,同时考虑相关约束条件来修正并网功率预测误差,在满足并网要求的前提下,通过适当放大局部功率波动减小了全周期储能SOC的变化幅度,从而有助于减少储能需求容量,提高运行时间,增强了联合系统的经济性。最后基于MATLAB/Simulink平台仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

基于液化空气储能的综合能源系统经济性分析

以园区为研究背景,基于"以热定电"、"以电定热"两种模式,对园区内的综合能源系统进行研究.针对夏季、冬季两个典型日设计了八种方案来对比系统配置液化空气储能与未配置液化空气储能时各子系统输出功率及总成本的变化.结果表明,在园区配置液化空气储能,采用"以热定电"模式运行时经济效益最高且能源损耗量最少.在大暑日,其总成本比未配置液化空气储能的系统降低6.1％.在大寒日,其总成本比未配置液化空气储能的系统总成本降低4.5％.同样配置液化空气储能的情况下,采用"以热定电"模式运行的系统要比"以电定热"模式总成本低.在大暑日总成本降低9.5％,在大寒日,总成本降低4.5％.