考虑目标分解及其互补平抑的风电场复合储能容量优化

融合多种储能介质优质特性的复合储能将是未来储能技术发展的重要方向。以具备规模化应用可行性的铅酸蓄电池(VRLA)与全钒液流电池(VRB)为例,针对复合储能系统研究了其容量优化配置计算方法。首先,针对复合储能系统介质特性分解平抑功率目标;其次,构建发挥各介质优势且可协调优化的复合系统充放电策略;最后,建立以复合储能系统经济性运行为目标函数的容量优化配置模型,并基于粒子群优化(PSO)算法实现了求解计算。某风电场实际运行数据分析结果表明,经文中方法优化配置的复合储能系统在等效运行成本、平抑效果、充放电次数等方面均得到了优化,验证了该方法的有效性。     

风电场中储能装置的容量优化

储能技术的发展为风电的大规模并网后造成的电能质量问题提供了有效解决方法。合理的储能设备容量不仅能够提高储能设备的利用效率,也能平滑风电输出,改善电能质量。本文考虑计及储能设备减少旋转备用容量的风电场经济效益及功率波动的平衡性,采用多目标粒子群算法进行风电场储能装置的容量优化,以Pareto最优解集的形式表示储能设备带来的风电场经济性与稳定性多目标的兼顾。并通过某地的风电场典型日出力情况作为仿真实例,验证优化所得结果的有效性,可为风电场的储能装置容量选择提供实用的参考方案。     

考虑电池寿命和过放现象的风电场储能容量优化

风电接入量的增加给电网的安全稳定运行带来了挑战。引入储能系统使风功率输出最大程度地满足期望输出,以减小风电不稳定特性造成的影响。将放电深度及过放现象等造成的寿命损伤折合为运行成本,将未满足期望输出部分的能量折合为惩罚成本,同时考虑储能设备的固有成本,以这三部分综合经济成本最小为优化目标,以功率约束、容量约束、电池寿命约束为约束条件,以遗传算法为求解方法,求解最优的储能容量。算例分析结果表明,采用该方法求得的最优容量,既可以保证较小的经济成本,也可以将功率波动控制在较小范围内。此外,对运行成本、惩罚成本、固有成本的关系进行了分析,证明了引入运行成本的必要性。     

基于改进粒子群优化算法的风电场最大接入容量计算

位于电网末端的大型风电场的接入极大地影响电力系统的安全,风电场最大接入容量研究成为风电场规划和运行的重要课题。根据静态安全约束和暂态稳定约束条件,提出一种基于粒子群优化算法的风电场最大接入容量的确定方法。通过改进粒子群优化算法,其全局搜索能力可进一步提高,并可避免陷入局部最优。通过在IEEE New England 39节点系统上的仿真计算,验证所提方法的有效性,同时还分析了其他影响风电场接入容量的因素。     

考虑风储联合运行系统经济性的储能配置优化

为解决大规模风电并网的功率波动问题,在考虑风储联合运行系统经济性的基础上,结合风电出力波动性和电池储能系统自身运行约束,运用粒子群算法进行储能配置优化。以某风电场为例,根据风电实际输出确定合理的平抑目标,再进行最优储能容量配置。结果表明,风电功率波动得到了明显抑制,同时风储联合运行系统的经济性显著提高,验证了该储能配置方法的可行性和有效性。     

考虑电动汽车充电负荷及储能寿命的充电站储能容量配置优化

提出了一种优化电动汽车充电站储能容量配置的方法。该方法考虑了季节性电动汽车充电负荷波动与光伏出力之间的关系,并且考虑了储能寿命。论文利用蒙特卡罗法考虑了不同类型电动汽车的多种影响因素,对整体负荷进行预测。以每日运行成本最低为优化目标,在考虑四季光伏出力和储能寿命的影响下,采用了3种算法对目标函数进行优化,以得到最佳的光储充电站储能配置方案。研究以西北某地区为例。结果表明：冬季下综合成本为3.043 2×106元,相比于其余3个季节综合成本最低;采用遗传算法时,在综合成本相差不多时,获得的储能配置最优,储能容量为22.82 MWh,储能功率为7.31 MW,从而得到光储充电站最优的储能容量配置。     

风力发电系统中储能容量的优化配置

在风力发电系统中,合理地规划配置储能系统的容量对于风力发电产业的长远发展具有非常重要的意义。首先建立了电池储能系统的模型,提出一种基于该类储能系统的容量优化配置策略,并在此基础上将电池储能系统的全生命周期成本作为储能容量的优化目标,建立了以发电系统能量缺失率等运行指标为约束条件的储能容量优化模型,运用粒子群算法对该复杂优化配置模型进行求解计算。通过对算例系统的求解,验证了所建模型和算法的正确性和有效性,同时也为风力发电系统中储能单元的容量优化提供了参考。     

基于改进PSO-DE融合算法的风电场储能容量优化配置

根据蓄电池数学模型和充放电特点,综合考虑蓄电池投资成本和风电场弃风率,建立了由蓄电池投资成本和风电场弃风率组成综合成本为目标函数的风电场储能容量优化配置模型,并给出了模型的约束条件。采用惯性权系数调整、越界粒子变异操作和粒子初始化规则调整等策略对粒子群-差分融合算法（Particle Swarm Optimization-Differential Evolution,PSO-DE）算法进行改进,得到改进PSO-DE融合算法,对风电场储能容量优化配置模型进行求解。结果表明,改进PSO-DE融合算法只需要48次迭代就找到了综合成本最小值为624.18万元,对应的最优储能容量为11.25 MWh,风电场弃风率为0.15%,验证了所提出的风电场最优储能容量计算方法的实用性。     

考虑电动汽车的微电网复合储能容量优化配置

复合储能在微电网功率平衡、平抑可再生能源波动、提高电池使用寿命等方面有着显著作用,是未来微电网储能发展方向之一。针对含有风力发电和光伏发电的微电网,考虑微电网中电动汽车有序充放电,建立复合储能容量优化模型。通过经验模态分解分割平抑任务,最后利用粒子群优化算法对所搭建模型进行求解。比较无电动汽车、电动汽车随机充电和有序充放电3种模式下的容量优化配置结果。通过搭建仿真,对有序充放电模式下复合储能的功率分解以及荷电状态进行分析,验证了该方法在平抑波动方面的有效性。     

小型工业园区储能容量优化配置研究

成熟的储能技术为小型工业园区的低碳运行提供了技术支撑,在此背景下提出了一种小型工业园区储能容量优化配置模型.研究了储电装置、储热装置、储冷装置的运行约束以及小型工业园区的负荷特点,构建了双层规划模型.内层是小型工业园区的源-荷-储协同运行层,     

大型风电场用储能装置容量的优化配置

随着风力发电系统装机容量的不断提升,风电占所在电网的比例也在逐步增加.由于风的高度随机波动性和间歇性,使得大容量的风电接入电网会对电力供需平衡、电力系统的安全、以及电能质量带来严峻挑战.为此,以我国浙江沿海地区的一个大型风力发电场连续3个月的运行数据为基础,根据不同风电场和储能系统的容量配比关系进行仿真分析,借助储能装...     

含风电电力系统中复合储能系统容量优化方法

大规模风电并网会严重影响电力系统的稳定运行及安全。分析了不同种类储能系统特性的情况,提出在系统内配置由超级电容器、电池储能以及抽水蓄能构成的复合储能系统,充分利用电池和超级电容器充放电较迅速的特点以平抑风电功率波动,利用抽水蓄能机组调节容量大的特点进行削峰填谷,以获得最小系统总成本为目标,对该复合储能系统的配置容量进行优化。以改进的IEEE RTS-96系统为例,并基于国内某风电场的历史出力数据,进行了仿真计算分析。仿真结果验证了该复合储能模型及其容量优化方法的有效性,在一定程度上提高了风电的渗透率以及系统的运行经济性。     

风电场相变储能膨胀发电系统容量配置方法

为提高风储发电系统可持续运行能力,提出改进的风电场相变储能膨胀发电系统,对该系统的最优容量选取办法进行了研究。首先采用中值滤波法对特定风电场历史年风电功率数据进行分解,根据风电场实际出力平稳分量与调度水平之间的功率差值制定相变储能膨胀发电系统分频控制策略;然后利用非参数估计计算满足给定风电可调度性置信度水平的系统最优功率交换水平。定义储能系统可持续运行能力评价指标,并与考虑功率投资成本、能量投资成本和保障系统可持续运行投资成本的综合经济学评价函数进行折中,计算系统最优能量交换水平。最后,以配备蒸汽直冲式双螺杆膨胀发电系统的风电场为例进行说明。     

基于离散傅里叶变换的风电场储能容量的优化研究

文中分析了在风电场中配置储能系统的3种应用。基于风电并网功率波动率,采用离散傅里叶分析法对风电功率进行频谱分析,以获得满足风电并网技术要求的风电并网功率,并通过优化得出储能及系统备用容量。以某实际风电场的历史出力数据为例,对储能容量进行优化,优化结果表明,该方法在配置较小储能容量的情况下能够达到平抑风电功率波动的目的,大幅减小系统的备用容量需求,缓解了备用机组的负担,提高了系统对风电的接纳能力。     

风储联合运行的储能容量优化选配算法及分析

针对以往风电场并网采用蓄电池储能装置平滑风能波动研究中的不足,提出了在实现SOC控制前提下,考虑满足平抑指标要求的充放电控制步长和电池使用寿命的电池容量配比优化算法.结合沿海风电场的实际输出功率数据进行了仿真验证,并讨论了所需电池的充放电倍率与容量的关系,分析了储能的能量损耗,为风储联合发电的示范工程提供理论依据和参考.仿真结果表明,配置方案具有较强可行性和有效性.     

风储一体化电站容量双层优化规划研究

在风储一体化电站系统规划问题中,为了达到系统总容量最大且全局经济性最优的目的。提出一种双层规划模型方法:上层规划模型以风储一体化电站总容量最大为目标,考虑当地风能资源与电网资产构成的风电消纳能力等约束条件;下层规划模型以风储一体化系统一次性投资费用最小为目标,优化风储配比,主要考虑风储出力目标和电力瞬时平衡等约束。并设计嵌套的遗传算法对该模型进行求解。其次,通过某风电场实例验证,得出该模型规划的风储一体化系统在无风或系统出力与调度计划出力不一致的情况时能以2.8 MW的风电场期望功率持续出力4.9 h的结果,表明该模型规划的系统在一定时间内具备响应电力系统出力需求的能力。最后,进一步分析了发电机组类型和风资源Weibull参数对风储容量规划结果的影响,结果表明当形状参数位于1-3和尺度参数位于4-10的区域时其规划结果具有很强的适应性,同时也指出规划模型没有能够全面反映储能作用的局限性。     

用于风电平抑的混合储能选型和容量优化配置方法

采用小波包分频技术对风电功率进行分解,考虑储能选型策略与混合储能容量配置之间的相互影响,提出一种用于风电平抑的双循环储能容量配置方法。该方法内循环以混合储能组合方案为优化变量,外循环以储能内部功率划分的分界点为优化变量。以储能成本为目标函数,评估各分界点下不同储能方案的经济性,同时进行混合储能的选型和容量的配置。最后将与提出的风电平抑方法与其他方法进行对比,利用Matlab仿真软件验证了该方法的有效性和优越性。