考虑不确定性的微电网储能系统容量配置

文章对含有光伏、风电等微网系统的多储能形式的容量进行配置。首先,根据分布式电源及负荷的不确定性,确定微网系统中储电、储热、蓄冷3种储能形式的容量区间;其次,以微网经济运行成本最小为优化目标,以储能容量不越限为约束条件,保证微网向电网功率输出满足要求,求取各个储能形式的容量;最后,通过算例分析,验证最优容量配置与其他不同容量取值的优劣性,确定此方法在保证微电网系统经济运行的同时,有效提高微电网电能上网率。     

风光储微电网系统容量配比分析

受自然环境、交通等条件制约,西藏自治区的一些偏远地区尚未实现大电网覆盖,电力供应严重不足。以双湖县为例,依托当地丰富的可再生资源,建立以光伏、风电、储能为主体架构的光、风、储能互补型微电网,并根据当地用电负荷要求,在分析各类电源出力特性的基础上,确定了微电网中各类电源的容量配比,结果对类似地区建设微电网具有较好的借鉴意义。     

考虑风电出力不确定性的风电-抽水蓄能互补系统短期优化调度北大核心CSCD

风电和抽水蓄能电站联合运行可以平抑风电随机波动、提升风电消纳率。文章针对多个风电场的出力不确定性,采用概率性序列方法进行处理,提出了一种基于厂网协商机制的风电-抽水蓄能联合调度模式,并建立了基于机会约束规划的风电-抽水蓄能互补系统短期优化调度模型。模型以风电-抽水蓄能互补系统总发电收益最大为目标,综合考虑了抽水蓄能电站的水力约束、机组运行约束和系统功率平衡约束。为提高模型求解效率并获得全局最优解,文章将原模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)模型,最后使用商业化求解器LINGO进行求解。优化调度结果表明,抽水蓄能电站能够很好的补偿风电出力的波动性,并显著提升互补系统的总发电收益。     

基于频谱功率分配的微电网微源容量优化配置

光伏等新能源发电具有波动性,将其与可控发电装置或储能等可控微源相结合以微电网的形式发电,可减小功率波动对电网的影响。针对含光伏的独立型微电网,对其中微燃机和储能进行协调容量优化配置,通过对微电网的净负荷进行频谱分析,并考虑微燃机与储能对负荷波动的响应特性,利用优化频域分频点的方法确定微燃机与储能的功率分配策略,根据此功率分配策略,计及储能和微燃机的运维成本及储能的循环使用寿命,将分频点和电源容量作为优化变量,建立了以年综合成本最小为目标的双层优化配置模型。算例结果表明,合理的分频点可使储能与微燃机的容量配置更为经济,并可提高储能的循环使用寿命和降低微燃机的运行成本。     

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...     

考虑储能的风电运行容量可信度评估

运行层面的风电可信度研究在电力系统调度中发挥着重要作用.随着储能的普及,研究储能对风电可信容量的影响越来越有必要.本文首先给出了风电运行容量可信度的定义;其次,建立了不同发电机的可用容量模型和储能充放电模型;然后,基于上述模型,提出了考虑储能影响的风电运行可信容量评价方法;最后,通过IEEE 24节点算例,定量分析储能...     

风电-抽水蓄能联合运行系统的模拟研究

构建了一个含风电—抽水蓄能联合运行系统的小型模拟电网,并对其拟定了一个风电—抽水蓄能联合运行方案;然后在最大化利用风电的目标下,建立了该方案的经济运行计算分析模型,经对该联合运行系统与普通风电系统的比较计算分析,验证了本模拟方案和计算模型的正确性;同时证明风电—抽水蓄能联合运行系统是最大化开发利用风能资源的有效途径,具有可观的经济效益和社会效益。     

基于蚁狮算法的风电集群储能容量配置优化方法

随着风电渗透率提高,风电并网对电网安全稳定运行影响更加显著.风电配备储能可有效改善风电出力波动性和不确定性,增强可调度性.该文建立以风电集群联合储能系统售电收益最高为优化目标的模型,采用蚁狮算法算法进行求解,得到风电集群功率备用、储能功率和容量最优配置方案,对比蚁狮算法、遗传算法和粒子群算法优化结果,分析储能电池单位成...     

电气及基于MCMC的微网风电数据缺失填补方法研究

数据是微网安全优化运行的基础,但风电、光伏等运行数据在采集、传输和存储的过程中可能出现较多的问题,其中大量的数据缺失成为系统决策的障碍.鉴于此,本文考虑微网风电系统的复杂性和的波动性,以及风电数据的缺失的无规律性等特征,提出采用MCMC(Markov Chain Monte Carlo Algorithm,MCMC)方...     

国产风电机组装机规模对于机组成本的影响——基于学习曲线模型的实证研究

自2006年《可再生能源法》和国产化率保护等政策实施以来,中国风电产业迅速发展壮大,风力发电机等风电设备的制造能力不断提升,机组成本不断下降。本文基于2005—2016年陆上风电项目的机组价格数据,利用学习曲线模型考察了国产机组装机规模对于机组成本的影响。研究发现,随着国产机组装机规模迅速增长,机组成本显著下降。每次国产机组装机规模实现翻倍时,机组成本大约下降3.9%。为了克服技术进步对于机组成本的影响,本文进一步分别考察了国产1.5 MW机组与国产2 MW机组的学习曲线,发现大容量机组的学习曲线更平坦,其成本下降速度更慢。2018年的机组平均价格(3400元/kW)远远低于由学习曲线估计出的机组平均成本,这可能是国内整机制造商之间非理性竞争的结果。因而,建议整机制造商进一步加大产品研发和技术创新力度,以更加优质的产品和运维服务,迎接平价上网时代的到来。     

地震对不同容量风力机塔架动力响应规律研究

为研究湍流风与地震联合作用下风力机塔架动力响应规律,以AOC 50 kW、WindPACT 1.5 MW和NREL 5 MW 3种不同容量风力机为研究对象,考虑土-构耦合模型效应,基于开源软件FAST预留数据接口,编译地震载荷计算模块,建立了湍流风与地震激励实时耦合的动力仿真模型。基于ASCE标准地震反应谱,得到20种不同强度的地震加速度,计算了不同强度地震与湍流风联合作用下的风力机塔架动力学响应。结果表明:地面加速度峰值(Peak Ground Acceleration,PGA)为0.3g时,湍流风与地震联合作用对塔基剪切力和弯矩影响较大;随地震强度的增大,塔架不同高度处的最大弯矩与高度之间的关系逐渐由线性转变为非线性;发现国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)和美国风能协会/美国土木工程师协会(American Wind Energy Association/The American Society of Civil Engineers,AWEA/ASCE)对地震载荷与风载荷共同作用下的载荷预估模型结果误差较大,并提出了新的高精度模型,可为风力机塔架载荷预估及预防地震风险提供一定的参考。     

不同空气密度下的风力机变桨策略优化研究

针对风力机叶片在较低空气密度下易出现失速等问题,在提前变桨控制策略的基础上,提出了实时调整提前变桨控制策略中的变桨微动角度的调节方法,并采用CFD数值仿真及现场试验进行验证。结果表明,实时调整提前变桨控制策略中变桨微动角度,提高了风力机组在不同运行条件下的适应性,改善了风力机叶片在低空气密度下的流动分离,减小了叶片的动态失速,提升了风力机功率,最大增幅为3.17%。     

圆形扩展式风机基础钢筋设计优化分析

目的 随着风电进入平价时代,风机基础钢筋的设计优化具有十分重要的意义。 方法 以具体的工程实例为背景,采用CFD风机基础设计软件进行结构设计,得到了风机基础的混凝土和钢筋工程量。然后,采用ABAQUS有限元软件建立了风机基础的有限元模型。 结果 分析表明,底板底面径向钢筋的内侧端部位置、底板底面内圈环向钢筋的应力较大。通过分析计算,指出了传统的设计方法在配筋计算中存在的问题,总结出了优化配筋的建议,并与原方案的配筋结果进行了对比。 结论 结果表明,基础底板底面径向钢筋和底板底面环向钢筋的优化幅度均在10%以上。该结论可用于指导工程设计人员开展设计优化。     

大型风力发电机组塔架优化设计

鉴于塔架对风力发电机组的承载能力、使用寿命与安全的影响,因此对塔架进行科学、合理的设计尤为重要。提出了风力发电机组塔架的设计思路,总结了静强度、屈曲稳定及模态分析等理论基础的特点,通过整合这些理论基础给出了优化设计步骤,并以湘潭电机股份有限公司某大型风机为例,采用Matlab对塔架进行了优化设计。结果表明,采用基础理论对塔架进行优化设计是简单有效的方法之一,且在满足各项安全指标的前提下,有效地控制了塔架重量,适合推广应用。     

风力机叶片叶根优化方法研究

利用CFD商用软件对叶根优化前后的两支叶片进行数值模拟,通过对比分析发现,叶根优化后,叶片的气动性能明显增加.考虑到叶片与轮毂、机舱、塔架的相互关系,将叶根进行适当的调整,最终使发电量增加1.5%.为机组的优化设计以及后期叶片改造提供依据.     

海上风电钢管桩水平承载力计算方法研究

  [目的]  p-y曲线法在计算钢管桩水平位移时的桩身受力状态有明显优势。  [方法]  开发了一套新的p-y曲线自动提取程序,根据提取的剪力用三次样条曲线进行拟合,然后一次求导得到p。  [结果]  研究表明:该方法提高计算精度的同时,降低了使用者的经验要求,方便工程推广使用。  [结论]  针对桂山海上风电场项目的大直径单桩基础现场试桩结果进行三维有限元分析,验证了该提取方法在桩土相互作用分析中的可靠性。     

基于DFIG风电机组的MPPT模糊控制器研究

通过研究双馈异步感应电机(DFIG)风力机系统中模糊控制器调节转子侧转换器,提出一种最大功率点跟踪方法,以此在不测风速的情况下捕捉最大风能。通过在MATLAB/SIMULINK平台对10kW的双馈异步风力发电机进行仿真,给出仿真结果,并验证所提出的控制策略。     

峡口水电站装机容量确定初探

依照水能计算规范,通过对峡口电站水能指标和水能最优利用率分析,用水能最优利用率对应的最大引水流量确定电站装机容量。认为该方法在确定电站装机容量时,在消除人为因素影响方面具有一定优点,分析出装机容量也较合理。     

小型风机基础优化设计分析探讨

风机基础作为风机的关键性结构,其安全性及经济性直接关系到风电场的建设成本以及后期运维情况,目前针对大型风电机组的研究较多.通过对某小型风机的荷载组合工况分析、基础形式选择、基础方案比选及优化、选定方案的验证等多方面进行分析论证,寻求安全可靠、经济实用的基础形式,为今后类似项目提供参考.