含压缩空气储能的微网复合储能技术及其成本分析

为提高微网运行稳定性与可再生能源利用率,提出了一种由压缩空气储能、蓄电池与超级电容组成的新型多元复合储能系统。首先,在压缩空气储能系统建模及工作特性分析基础上,设计了基于平滑控制的复合储能系统能量管理策略,并给出了该新结构的全生命周期成本计算方法。然后,通过对并网和离网两种模式的微网运行算例仿真,验证了复合储能系统不仅对微网运行中不同频段功率波动均具有较好的平抑效果,而且可有效提高微网的可调度性。最后,对不同复合储能方案的对比分析表明了新型多元复合储能系统的成本优势与可行性。     

微网中储能技术比较及应用

现有的研究和实验表明,微网是将分布式能源并入电网的有效途径之一,可与大电网互为支撑.首先分析了微网中的储能装置的作用:不仅可以提高分布式发电利用率,还可有效保障供电可靠性,改善电能质量,提高系统稳定性;然后介绍了飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能和超导储能等各储能技术的性能和优势,和它们在国内外微网研究中的应用现状;最后结合微网对储能装置的要求展望了各储能技术的应用前景.     

小规模储能技术在微网中的应用前景分析

微网是可再生能源发电应用的重要形式.微网中的小规模储能对于充分利用可再生能源,抑制电压和频率波动,为用户提供优质电能具有积极作用.介绍了多种小规模储能技术的发展现状及其在在微网中的作用,评价了小规模储能的技术经济指标,最后展望了小规模储能未来技术发展趋势和应用前景.     

复合储能对提升太阳能利用率的仿真研究

针对太阳能分布式微网输出功率间歇性及不可控性的应用瓶颈,提出了将多种储能形式(储电、储冷、储热等)高效集成应用的多能态复合储能技术,以实现可再生能源供给和用户多样化能源消费需求之间的高效调控。为了确定复合储能系统的容量和功率等级,利用MATLAB等软件建立了太阳能分布式微网系统的数学模型。该模型可通过输入地区和日期对太阳能逐时辐射强度、光伏发电和光热产热的能量进行仿真计算。以广州某宾馆为例,计算了夏季太阳能分布式微网的输出,并与用户多种能源负荷进行了对比分析,为多能态复合储能系统应用提供了数据基础。建立了节能与经济2方面的评价指标,对太阳能分布式微网进行了优化分析,结果表明,利用复合储能在综合提高微网系统节能率的同时,减少了系统的投资回收期。为可再生能源的应用发展提供了有益探索和尝试。     

微网系统中储能优化配置研究

微网中分布式电源出力的随机性和间歇性对大电网造成冲击,已经成为大电网与分布式电源的主要矛盾,而储能技术的应用是解决这个困局的有效方法之一。如何实现微网中储能优化配置是微网运行的关键问题之一。研究了微网中储能优化配置模型,讨论如何在并网和孤网下根据储能在微网中的作用来配置其容量,并阐述了微网中储能优化配置的求解方法。     

规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示

规模化储能技术作为能源结构调整与节能减排的支撑技术和关键推手,在发输配电、电力需求侧、辅助服务以及新能源接入等领域有着广阔的应用前景。国内外开展并建成了数百项MW级及以上的多种新型储能示范工程,应用领域涉及可再生能源、分布式发电与微网、输配电以及辅助服务等。文中通过对国内外已建规模化储能示范的基本概况分析,重点讨论实现规模化示范应用的储能技术类型以及学术界和工程界聚焦的应用领域;从示范功能、主要技术以及资助情况等角度,梳理不同应用模式对储能技术的性能需求与技术关注点;基于储能相关政策解析,分析其对储能技术实现规模化应用的促进与推动作用。同时,给出了上述分析结果对我国储能产业化发展的启示。     

自治型微电网群多元复合储能系统容量配置方法

针对自治型微电网(简称微网)群及其子微网能够离网运行,且能在极端条件下保持稳定运行的特点,分析了微网群和子微网中累计的不平衡能量在子微网最大允许连续离网运行时间、微网群最大允许连续离网运行时间、极端条件下系统期望稳定运行时间下的变化特性.考虑能量型储能系统补充最大能量缺额和吸收最大的过剩能量、功率型储能系统平抑最大功率波动,提出了微网群主储能系统和子微网储能系统中不同类型储能系统的容量配置方法.对于给定的最大允许连续离网运行时间和极端条件下系统期望稳定运行时间指标,所述方法可计算微网群最小的储能系统容量,且不需要进行大量的时域仿真,针对性强,简单易行.方法应用于广西涠洲岛微网群示范工程设计,通过计算负载失电概率证明了容量配置能够满足系统可靠性要求,验证了该方法的有效性和正确性.     

含串联组合型微源的微网模式平滑切换控制方法研究

为保证含串联组合型微源的微网并网和孤岛两种运行模式的平滑切换,研究一种以串联组合型微源和超级电容器构成的子系统作为主电源,用飞轮电池保证不间断供电的微网协调控制方法。首先对系统结构进行简要说明。其次分析了微网模式切换时微源和复合储能的控制方法。最后以含两个串联子系统的微网为例进行Matlab/Simulink仿真分析。仿真结果表明,在复合储能的控制作用下,此微网在模式切换中能保持良好的电压和频率稳定性,从而验证了该控制方法的有效性。     

漕溪能源转换工程中心微网建设方案及控制策略研究

漕溪能源转换工程中心风光储微网一体化系统(下称漕溪微网系统)是在一个局部区域内直接将分布式发电装置、储能装置等与电力网络和用户负荷联系在一起的微网示范系统,用以深入进行微网技术的工程性研究.介绍了漕溪微网系统的总体方案,包括该系统的基本结构、基本功能以及各子系统的建设方案,并重点讨论了对微网的控制策略,包括微网离网和并网控制策略、无缝切换控制策略等高级应用功能,最后分析了漕溪微网系统中微网能量管理系统的主要功能.     

储能提高微网稳定性的仿真实验分析

随着微网的快速发展,储能在微网中的作用越来越重要。以往的研究主要侧重于储能的全数字仿真,文中开展了基于RT-LAB的数模混合仿真,其中储能和光伏为动模装置。首先,分析了储能参与系统调频的作用;然后,应用储能平抑光伏功率波动,对比光伏平抑前后对系统的影响;再者,构建了基于PLC的能量管理平台,实现多类型储能之间的功率分配;最后,通过仿真实验验证了储能在提高微网稳定性中的作用。     

微电网中储能技术研究进展与展望

首先综述储能技术在微网中应用研究及常用储能装置研究的现状,比较各类储能技术特性;其次是阐述了储能技术的优化配置、运行策略、控制策略和复合储能系统的研究进展;最后指出目前微网中的储能技术研究存在的问题以及未来发展趋势。     

电力储能技术进展与挑战

电能存储技术是实现需求侧能量高效管理、有效提高可再生能源入网的关键技术。介绍了面向电力储能应用的抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能等物理储能技术的发展现状和亟待解决的问题,重点阐述了具有广阔应用前景的电化学储能技术,包括锂离子电池、铅炭电池、液流电池、钠硫电池(ZEBRA电池)和液态金属电池等的工作原理、技术优势及其在电网中的应用和挑战,为电力储能技术的发展提供参考。     

考虑广义储能的微电网联合规划

针对微电网的联合规划问题,提出了常规储能以及可转移负荷、可削减负荷、电动汽车等广义储能的响应模型。根据灵活性需求,对日广义负荷曲线进行场景多维聚类。以综合成本、灵活性资源不匹配度最小以及风光电源的消纳量最大为目标函数,计及孤岛运行等约束,建立多目标的混合整数非线性规划模型。将多目标模型转化为单目标模型并采用CPLEX求解器进行求解,得到网架的最佳架设方案以及分布式电源、储能装置的最佳接入地点和容量。以某地区低压微电网为例,验证了考虑广义储能规划方案的优势和所提模型的有效性。算例分析结果表明,在运行过程中将可控负荷和电动汽车参与到负荷调节,使微电网的灵活性资源增加,可以减少规划过程中一次设备的投资,提高运行的灵活性,促进清洁能源的消纳。     

独立模式下微网多能存储系统优化配置

针对能源互联网的重要组成部分——综合能源微网,构建了独立模式下的综合能源微网多能存储系统优化配置模型,提出了包含储电和储热系统的额定功率、容量的配置方法。其中,储电系统模型计及供暖期与非供暖期蓄电池寿命的估算。模型以经济性作为指标,考虑热电联产机组的热电耦合相关约束,包括热—电平衡、机组爬坡、储能系统以及自给自足概率等,采用基于机组出力和储能系统功率分配策略的细菌群体趋药性算法模型进行求解。并探讨了加装储能系统的热电联产机组的运行特性。结果表明,提出的多能存储系统配置方法在供暖期和非供暖期均具有显著经济和环境效益,并促进了风电消纳。     

液态金属电池储能系统在光氢耦合微电网中的优化配置

液态金属电池是一种新型电池,其与氢储能共同构成的综合储能系统可以很好地满足微电网的需求。首先为该综合储能系统设计了一套以经济性最优为原则的调度方案,使两种储能装置协调配合,共同平抑并网光伏电能的功率波动。其次,仿真计算该调度方案下的液态金属电池配置成本、微电网年利润、电池预期使用寿命、电池容量不足的天数等指标,并利用这4项指标构建液态金属电池储能系统性能的综合评价模型。最后,以某光氢耦合微电网为例,利用上述模型对不同容量液态金属电池的性能进行评价,得出了电池的最优配置容量。     

考虑功率波动及储能寿命的微电网储能容量优化配置

高比例接入可再生能源的独立运行微电网中,针对其出力与负荷功率的不确定和波动性、可再生能源存在浪费的情况,优化配置储能容量,使整个微电网的运行达到污染排放最小和经济性最高.在储能容量优化规划中采用双层优化模型,外层优化模型负责求解微电网系统储能容量规划投资问题,内层模型考虑在运行过程中运行成本、储能寿命损耗、污染气体排放问题.利用雨流计数法计算储能寿命,可充分考虑影响储能设备寿命的各个因素.采用粒子群双层优化算法对微电网进行储能容量优化计算,结果验证了此方法的可行性.对比固定寿命、精确寿命两种计算方式以及对比排放最低模式、寿命优化模式两种优化方式,对储能容量配置及运行方式提供有效的建议.     

基于动态规划的微网储能系统经济运行决策模型研究

微网储能系统对于充分利用可再生能源、提高微网经济效益发挥着重要作用,为实现经济利润的最大化,需采取合理有效的储能策略。在考虑电价不确定性和波动性的基础上,建立决策过程的目标函数,并提出通过储能系统实现利润最大化的动态规划模型。研究结果表明,采用该模型能更好地推进储能技术发展,提供更大的利润空间。以一个微网储能系统为例,分析价格和储能策略对系统利润的影响,验证了所建立模型的可行性和合理性。     

工业型用户侧微电网储能运行方式与微电网的运营模式

在分析工业型用户侧微电网特点的基础上,归纳总结了微电网中的储能容量及功率配置的原则,分析了工业型用户侧微电网投资主体的多样性,在电网投资储能情况下,提出了以促进光伏就地消纳为主、优化调节微电网对外联络功率为辅、兼顾经济效益为能量优化目标的微电网及储能优化运行的原则和优化流程,提出了适合工业型用户侧微电网的运营模式。以实际微电网工程为例,介绍了储能选型的过程,详细计算分析了在所提储能运行方式下储能的收益和各投资主体的分配比例,为工业型用户侧微电网的规模化发展提供了运营模式参考。     

大规模电力储能技术的特性与比较

介绍储能技术分类及其在电力系统中的应用,对抽水蓄能、压缩空气、飞轮、超导、超级电容器、二次电池、液流电池和钠硫电池储能技术的特性进行了分析和比较,阐述了各种储能技术的适用领域。