计及配网电压越限的光储协同优化运行策略

随着大量分布式光伏（distributed photovoltaic,DPV）并网,目前配电网中出现了日间过压和夜间低压并存的电压越限问题,并进一步影响了网络的经济运行。本工作基于此提出了两阶段光储系统协同运行的优化调度策略。该策略第一阶段通过计算节点的电压灵敏度来确定待调节的储能节点与充放功率,以及光伏可调节点;第二阶段建立了光储运行优化模型。该模型以储能的调度成本、购售电成本以及网损成本之和最小为目标,以网络潮流、节点电压、储能SOC(state of charge)、光伏的无功可调容量等作为约束,通过粒子群算法对该模型进行求解,可以得到光储系统日调度出力策略。最后,以某地区31节点的实际配电网作为算例,验证了本工作方法的有效性。算例结果表明,该策略可以通过光储的协同调度,有效治理电网中的电压越限问题,并且在保障配电网电压安全的同时,实现优化运行成本的目标。     

分布式储能系统光伏功率共享性能优化方案研究

在“双碳”目标下,分布式储能系统成为并网发电的重要研究方向。结合实践案例,分析了分布式储能系统光伏功率共享性能指标,解析了光伏共享社区分布式储能系统最优解集推导方式,通过两类应用场景——EMS智能管理的共享电池应用场景、“光储柴”联合运行共享应用场景,进一步提出了分布式储能系统中光伏功率共享性能优化方案,进而实现对不同应用场景下的光伏功率共享,为分布式储能系统的应用方案全面优化提供理论参考。     

分散式储能在新能源光伏场站的应用研究

提出了一种光伏场站+分散式储能的创新应用模式,分散式储能布置于光伏发电现场区域,储能分两种方式接入光伏,可以直流形式接入光伏变流器直流侧,也可以交流形式接入箱变低压侧。光伏分散式储能系统控制流程主要涉及电力调度控制中心、光伏分散储能协同控制系统、光伏场站集中控制系统。根据现有相关细则政策,进行了光伏场站分散储能经济性分析,并以减少功率预测考核为目的给出了分散式光储控制策略。该成果已在泗洪光伏场站得到示范应用。     

考虑分时电价的风光储联合“削峰”优化调度模型

针对大规模风电和光伏发电并网对电网调度所带来的不利影响,结合大型钠硫电池储能系统,综合考虑峰谷分时电价政策和提高水火电机组运行效率等各方面因素,提出一种风光储联合"削峰"的优化调度新模式。为提高清洁能源上网带来的总体收益和实现水火电机组经济平稳运行,构建风光储联合"削峰"和水火电机组经济平稳出力2种调度模型。采用多目标粒子群算法求解所建模型。通过算例分析和验证所建模型的可行性和钠硫电池储能系统在提高清洁能源消纳和水火电机组运行效率方面的有效性。     

基于实时电价的含储能可再生能源系统协同调度策略

间歇性可再生能源和高渗透率的储能设备使能源系统的供需平衡控制愈加复杂,为能源系统的协同调度带来了挑战。针对含储能可再生能源系统,提出了一种基于实时电价的能源系统协同调度策略。首先,建立了含风光、储能系统、火电机组及多类型用户的可再生能源系统模型。其次,提出了一种双层规划模型,将实时电价和能源调度有机集成,实现了能源系统的协同调度优化。最后,基于KKT算法与改进麻雀优化算法实现模型求解。仿真实验表明了基于实时电价的协同调度策略对于含储能可再生能源系统的协同调度优化及系统效益提高具有重要意义。     

新能源侧储能优化配置技术研究进展北大核心CSCD

储能作为提升新能源消纳量的一种重要手段,在“碳达峰、碳中和”要求大力发展风光等新能源背景下,“新能源+储能”模式将成为国家“十四五”期间新能源发展主流趋势。已有的储能相关综述文章主要归纳总结了各种储能本体技术的发展和储能在电力系统中的应用场景,对储能优化配置技术研究综述尚少,特别是新能源侧储能,因此了解储能在新能源侧的优化配置技术十分必要。本文首先介绍和分析了新能源侧配置储能的发展现状,包括“十四五”期间各省份颁布的政策、国内典型示范工程和应用场景;其次探讨了储能优化配置技术中2个关键问题,储能系统选型和储能系统规划模型。在选型方面,对比和分析了各种电池类型的优缺点和适用场景,在构建储能系统规划模型方面,综合考虑风光出力不确定性、经济性、环保性和技术性等不同因素对规划模型的影响,列出了具体的数学表达式和相应的规划方法;最后,针对新能源侧配置储能的政策制定、储能本体技术的发展、系统选型、优化模型的建立和优化配置仿真软件平台的开发等关键性内容提出建设性意见,为未来新能源侧配置储能实际工程项目的建设提供借鉴和参考。     

基于光伏储能分离配置的配电网电压薄弱性抑制方法

针对光伏与储能联合发电系统接入后,易引起配电网节点电压稳定性变化的问题,研究了光伏发电系统和储能系统的分离配置方法。实现光储分离的合理配置,可有效改善现有电网的电压稳定性。针对光伏储能各单元接入位置及容量问题,以薄弱性演化指数最小化为目标,构建光储单元分离位置和配置容量优化模型,对光伏储能单元的配置容量、位置组合方式进行优化。最后,选取青海地区某配电网络建立仿真模型,对建立的光储分离算法进行仿真分析,仿真结果表明,光储单元分离位置和配置容量优化方法有效可行,能够抑制配电网的电压薄弱性。     

计及运行成本与排放量的风光火储联合外送调度多目标优化模型研究

全面推行风光火储联合外送调度运行已成为促进双碳发展目标及能源清洁化转型的有效策略之一。该文在平衡风光火储各类电源联合外送良性竞争的前提下,以运行成本最小和排放量最小为目标,建立了风光火储联合外送调度多目标优化模型,提出了目标优先级法与Matlab软件配合的计算方法,并选取某外送示范基地典型周进行多情景算例分析,结果表明：①风光火储联合外送调度情景下的总运行成本下降幅度达到2.62%,12.56%,1%;②风光火储联合外送调度情景下的总弃能量降至587.9308 MW·h,可再生能源渗透率达到20.59%;③风光新能源出力、储能容量均与系统总成本呈反向关系,与新能源利用率呈正向关系,证明了储能装置在联合外送过程中的作用,为类似外送调度项目提供了依据。     

低碳经济下含风储联合电力系统优化调度

从低碳经济角度建立了含高渗透率风电的风储联合电力系统优化调度模型。该模型以系统综合运行成本最小为目标,合理评估了常规火电机组运行成本、风电运行成本、储能运行成本及环境成本,并结合电池储能可变寿命特征,综合考虑了放电深度对储能运行成本的影响。以改进的IEEE RTS-96系统及某风电场历史出力数据为例,对含风储联合电力系统优化调度予以研究,结果表明大规模风储并网对电力系统低碳化、清洁化具有积极影响,含风储联合电力系统的优化调度与风电出力特性、风电并网渗透率等因素密切相关。     

考虑退役动力电池衰减特性的新能源场站群共享储能长期规划配置

为最大化利用退役动力电池的全生命周期价值、解决共享储能在电力系统扩展规划方面需兼顾多方利益的经济性难题,计及逐渐增加的新能源装机容量与负荷需求,提出考虑退役动力电池衰减特性的发电侧共享储能长期规划模型。首先,设计基于退役动力电池的发电侧共享储能运营模式以打破能量共享壁垒,使其既能服务于自身新能源场站又可实现多个新能源场站间的能量互济、必要时还能参与电网的动态调频。其次,考虑退役动力电池衰减特性构建多个新能源场站自配并共享储能的长期规划模型,模型基于合作博弈以应对多方利益诉求冲突给资源优化配置带来的经济性挑战。最后以算例仿真验证所提发电侧共享储能运营模式及长期规划模型的可行性。     

适应大规模新能源消纳的网源协调系统控制优化研究

光伏发电、风电等新能源出力的波动性和随机性会造成发电系统输出功率随机波动,加重电网频率的调节负担,同时大规模新能源接入电力系统,会替代部分常规机组,进一步削弱电网的调频能力。首先阐述了大规模新能源并网后对电力系统频率响应的影响及电力系统对调频的需求,然后从光伏发电、风电等新能源,需求侧资源,储能系统等参与调频以提高电网调频能力方面进行了综述分析。结论表明,光伏发电、风电等新能源参与调频,需求侧资源与适当容量储能合理参与调频市场是提高电网调频能力的有效方法,随着调度技术的日益成熟、储能成本的降低,针对电网调频进行研究将具有更高的实际应用价值。     

提升光伏消纳的分布式储能系统控制方法

分布式储能具有分散灵活等特点,多分布式储能协同配合可以解决单一储能调节能力差、范围小的问题,可以进一步提高新能源消纳能力。提高新能源利用率。本工作通过建立一个光伏电站、两个分布式储能系统模型,并通过分析光伏电站出力,利用储能系统跟踪光伏出力的特点建立以分布式储能系统出力最小为目标的目标函数,结合发电系统的功率平衡要求、分布式储能系统的电池能量状态(state of energy,SOE)约束、分布式储能系统功率和容量约束,采用线性递减惯性权重粒子群优化算法,旨在在已有的约束条件下,寻求分布式储能系统的最佳效率。通过仿真分析该方法可以提高光伏消纳能力,减少储能系统动作次数,进一步增加储能系统的寿命。     

建筑光储系统容量配置分析及应用

建筑光储系统的容量配置由光伏电量、用能特点及工作策略等多方面因素决定。随着“光储直柔”系统的不断发展,其研究热点之一就是储能容量与光伏装机容量的配比。介绍了一建筑光储系统的主要架构,并对其微电网运行工况进行了建模分析,从经济性的角度寻找储能容量最佳配比,对同类建筑在光储系统的储能容量规划方面具有一定的参考价值。     

运用虚拟同步机技术的新型兆瓦级光-储并网结构

提出一种新型的VSG光-储分布式发电系统结构,该方案在传统光-储并网发电系统的逆变器后端另外添置了一套储能电池。这样不但可提高光伏组件的工作效率,避免光伏出力变化对系统频率造成影响,而且还可根据电网负荷的异常波动情况及时有效地输出有功及无功功率,达到稳定电网频率、电压的作用。系统的动态分析及仿真结果证明了该新型光-储并网发电系统结构能够实现新能源并网的目标与要求。     

计及风光不确定性的新能源虚拟电厂多时间尺度优化调度

针对中国西北地区新能源消纳问题,该文聚合风力发电、光伏发电、光热电站、电储能装置组成虚拟电厂（VPP）,提出一种基于鲁棒随机优化理论的新能源虚拟电厂多时间尺度优化调度策略。首先对风力发电、光伏发电、光热电站与电储能装置进行数学描述,在此基础上建立VPP多时间尺度优化调度模型。在日前调度层中,以VPP运行效益最大为目标,依据风光日前预测出力建立日前优化调度模型;在时前调度层中,以VPP运行成本最小为目标,根据风光时前预测出力建立时前调度修正模型。同时,为了衡量风电、光伏发电出力不确定性对系统的运行影响,建立VPP随机优化调度模型。仿真结果验证该模型可提高运行效益与新能源消纳能力。     

徐官屯服务区光储充电站实践及推广应用前景分析

建设光伏储能充电站,对于促进新能源及电动汽车产业发展以及推进绿色出行具有重要意义。本文总结了我国高速公路充电网络建设现状,介绍了京津塘高速徐官屯服务区光储充电站建设情况,从国家政策、经济性两方面分析了这一模式推广的可行性,并根据高速公路里程和太阳能资源分布情况,估算了高速公路服务区以及路侧、路面等区域光伏发电的发展潜力。     

双碳目标下储能参与电力系统辅助服务发展前景

双碳目标改变了风电和光伏在能源产业中的发展地位,但大规模间歇式新能源并网给电网稳定运行带来了新的挑战,而储能是保证电网电能质量稳定的重要途径和手段.随着储能市场的日益发展壮大,对储能系统协调控制和性能参数的要求更加苛刻.储能市场环境演变规律体现了储能政策呈现利好趋势.通过系统梳理储能联合火电、风电、光伏等能源联合参与电...     

光储微电网功率优化方法及协调控制策略研究

光储微电网作为一种友好发电模式具有平抑网侧功率波动、光伏发电产能趋稳以及可调度性等优点,是实现“源-网-荷-储”系统稳定运行和可再生能源充分消纳的优选方案。围绕光储微电网功率优化与灵活运行提出了组件级配置方案和协调控制策略,进一步释放光伏发电潜力以及促进储能单元高效运行。首先,针对光伏组件失配导致的“木桶效应”及储能变换器效率低的问题,分别配置组件级光伏功率优化器和储能部分功率变换器,实现太阳能和电能最大化利用。其次,讨论光伏阵列和储能单元在并/离网工况下多种模式切换,考虑微电网各单元间功率动态平衡,提出一种光储微电网协调控制策略,实现各单元在不同控制模式之间平滑切换及功率自主分配。最后,利用Matlab/Simulink搭建30kW光储微电网仿真平台,验证所提协调控制策略的可行性与有效性。     

多场景下新型储能项目盈利模式分析及成本补偿机制建议

新型储能是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要支撑。新型储能的盈利模式与政策、市场机制息息相关,是决定储能能否大规模商业应用的关键。通过调研国内外典型地区新型储能项目的发展背景、配套政策和运营模式,开展多场景下新型储能盈利模式分析和对比研究。国外新能源配储在长期购电协议和税收抵免机制的共同作用下,已有较好的收益;国外现货市场、辅助服务市场比较完善,电网侧独立储能收益来源较丰富,加上一系列补贴政策,电网侧独立储能经济性较好。与国外相比,国内新能源配储、电网侧独立储能都存在收益来源少、收益不稳定、经济性差的问题;国内部分省份用户侧储能短期内收益较好。鉴于此,关于我国新型储能成本补偿机制,建议对电源侧储能准入条件、保障利用小时数、放电量补偿及可参与品种给予政策倾斜;在电网侧独立储能发展初期,出台容量租赁、电价补贴或容量补贴等政策,以促进其成本回收;加快完善需求侧响应电价机制以及虚拟电厂等聚合资源的商业模式,增加用户侧储能收益来源;加快完善电力市场建设,丰富各侧储能可参与的交易品种。     

计及多典型天气特征的光储容量配置技术研究

在双碳目标下,新能源得到了国家的大力支持和发展,“十四五”开端,各省纷纷出台了有关新能源配置储能的政策,但是这种高比例强行配置储能的做法是否合理仍然有待商榷。针对此问题,提出一种综合多典型天气场景的储能系统容量配置方法。首先,使用K-Means算法对全年光伏日发电功率数据样本进行聚类;然后,建立双层优化模型,内层以弃光率最小为优化目标,外层以初始建设成本、运行维护成本和弃光损失最小为优化目标,旨在实现更优的经济性效果;最后,将混合蛙跳算法运用到双层优化模型中进行求解。算例分析表明,所提模型与求解算法使储能系统的容量配置在满足各种不同的典型天气情况下可以实现经济性最优,其结果验证了所提模型与求解算法的有效性和可行性,具有工程实际应用价值。