蒙西地区储能技术经济性优化配置研究

蒙西地区近年来可再生能源装机容量占比逐年提高,亟须配置大规模储能降低其间歇性、波动性给电力系统带来的影响。为实现蒙西地区储能的最优化配置,设计提出蒙西地区储能技术经济性优化配置模型。首先,兼顾技术性和经济性对蒙西地区储能的选址、选型开展研究。其次,以平抑风光出力波动性最大化和包含外部价值在内的储能项目收益最大化为目标,构建储能技术经济性优化配置模型,并采用NSGA-II算法对该模型进行求解。对蒙西某风光聚集地区的实证研究表明：当风光出力波动抑制率控制在30%以内,且光伏占风机的装机比例较低时,配置一定规模的储能可在技术、经济2个方面收到显著成效。最后,基于选址选型和实证分析结果,给出蒙西地区的储能配置方案。     

蒙西电网建设抽水蓄能电站的经济性分析

随着蒙西地区用电负荷的逐年增加,峰谷差越来越大,然而蒙西电网以火电装机为主,用火电进行调峰调节性能差且年消耗费用高。文中以火电机组为例,通过对建立抽水蓄能电站和不建抽水蓄能电站的经济费用比较,显现出呼和浩特抽水蓄能电站在蒙西电网的经济性优势。     

兼顾技术性和经济性的储能辅助调峰组合方案优化

高比例可再生能源发电并网给电力系统调峰带来了较大压力,应用储能辅助调峰是解决系统调峰问题的有效途径,但现阶段储能的高成本限制了其规模化应用。为充分发挥有限储能的调峰作用,降低储能调峰的容量需求,文中提出一种储能与正常调峰、深度调峰、投油调峰和启停调峰等常规手段优化组合调峰的实用方法。分别建立基于年调峰不足概率的技术性指标和基于年调峰费用的经济性指标的计算模型,构建组合调峰方案的技术性指标曲面和经济性指标曲面,将两个曲面交线处的组合调峰方案作为不同可再生能源渗透水平下电力系统的组合调峰优化方案。最后,以含风电、光伏发电的区域型系统和规划的全国系统为例,制定和分析了不同可再生能源渗透率下系统的组合调峰优化方案。     

蒙西地区膨胀土工程特性研究

蒙西地区分布大量膨胀土,开展膨胀土的工程特性研究十分必要。通过收集、整理近年蒙西地区输变电工程等勘察数据,以地理信息系统技术和电网地理信息为依托,通过室内试验及相关参数分析,研究蒙西地区膨胀土的成因、物质组成、结构特征以及相应的工程特性。     

西气东输电能替代经济性评估与模式研究

不合理的能源结构给中国带来了许多环境问题,优化能源结构已经成为中国亟待解决的问题。随着电力市场改革的推进,电能替代开始得到关注。电能替代战略是改善环境、提升能源利用效率的重要方式。针对西气东输加压站进行电能替代研究,分析电能替代的必要性以及西气东输电能替代的技术实现。通过对电加压的经济性测算得出不经济的结论,并基于以上结论设计了电能替代模式,分析该模式下对于电网、用户、新能源企业、政府等各方利益的影响情况,发现经济性是由于电价优惠产生的,因而进一步完善大用户直供电实施细则是推进电能替代的重点之一。     

考虑经济性的大规模风光储系统容量优化配置

风能、光伏等新能源发电具有随机性、间歇性,对该场景下配备储能系统是解决新能源消纳、提高经济性的有效方法.通过对比多种电池储能技术系统成本和度电成本,选用磷酸铁锂电池作为大规模储能系统电池组成进行功率/容量优化配置,以弃风弃光量最少和年收益最大为目标,通过购电成本与各电站年效益关系分析经济效益,结合青海某地区储能电站数据为算例,计算出若要储能电站年回报率8％以上,且在寿命周期内回收投资,储能电站的购电价格应不大于0.4元/kWh.     

江苏省工业用户配置储能的经济性研究

2020年冬天,湖南、江西、浙江等多地出现"限电"现象,一方面是由于电力需求过大,另一方面是由于电力供给结构不合理,而发展工业用户侧储能可在一定程度上避免"限电"问题.在工业用户侧配置储能不但可以缓解电网供电紧张的问题,促进可再生能源的消纳,还可以降低工业用户的用电成本,获得峰谷价差收益.首先研究了江苏省工业用户侧储能...     

负荷高密度地区中计及灵活性不足风险的储能优化配置

负荷高密度地区现有的输电通道有限且系统内灵活性电源的占比较低,应对源端可再生能源及荷端负荷需求随机性波动的调节能力不足。储能系统(energy storage system,ESS)作为一种高效的灵活性资源,具有响应的快速性和功率双向转化的优点,可以为电力系统提供灵活性支撑,基于双层规划模型建立了提升负荷高密度地区整体和局部灵活性的储能优化配置方法,上层模型对储能配置方案做出战略决策,下层模型基于场景分析法,对典型日场景进行运行模拟,使用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)量化灵活性不足风险成本,模型充分地考虑了电力供需平衡、新能源消纳以及网架结构的支撑作用,通过添加关联约束将双层模型转化为单层模型。最后通过MATLAB平台调用商用软件包GUROBI完成混合整数规划优化,求解得到最优配置方案。在某实际系统负荷高密度地区中验证了配置方法的有效性。     

计及经济性与可靠性的台区储能优化配置研究

分布式光伏装机量猛增影响了配电网的安全可靠运行,台区储能成为消纳分布式光伏的关键,但台区储能项目投资的经济性与电网可靠性之间难以平衡。对此,提出一种基于“台区储能反配新能源”新模式的综合考虑经济性与可靠性的台区储能优化配置方法。首先,建立台区储能容量优化经济模型;其次,基于台区储能经济性优化结果进行电网可靠性模拟仿真;最后,考虑经济性与可靠性等综合指标,运用优劣解距离法对各节点进行选址评估,通过累积分布曲线确定台区储能配置方案。算例仿真结果表明文中所提方法可以有效提升配电网分布式光伏消纳能力,更好地平衡了台区储能投资的经济性与电网可靠性,相关结果可为新能源配储比例的合理设置提供借鉴。     

储能电池在有源配电网中容量优化配置策略

在含可再生能源、储能的有源配电网中,可再生能源发电出力的不确定性对配电网造成了许多影响,配置 一定容量的储能电池可进一步促进可再生能源消纳.分析了有源配电网中可再生能源发电、负荷需求的不确定性,提 出一种能够促进可再生能源消纳的储能电池容量优化策略,并在IEEE33节点电网模型中进行仿真.     

含高渗透率可再生能源的配电网广义储能优化配置

广义储能系统包括固定储能系统和具有存储热能、势能和电能等的可控负载。针对含有高渗透率可再生能源的配电网的广义储能优化配置问题,提出了广义储能配置的二层优化模型。根据所提方法,外层采用遗传算法搜索广义储能配置方案,内层根据动态规划算法得到广义储能的最优运行策略,通过内外层交替优化对含有不同渗透率可再生能源以及可控负荷的配电网进行广义储能容量优化配置,并在IEEE 33节点配电网中对提出的方法进行验证。仿真计算结果表明,在高渗透率可再生能源条件下,所提方法能通过可控负载有效增加配电网系统的调控资源,显著减小固定储能配置容量,降低系统的运行成本。     

端对端交易场景下配电网分布式储能的优化配置

高渗透率可再生能源接入配电网不仅促进了分布式发电技术以端对端(P2P)的形式参与市场竞争,也对电网的安全稳定运行提出了挑战.为了保证配电网中P2P交易的安全稳定进行,提高用户和储能供应商投资储能的收益,在2种交易方案下提出了一种双层优化储能配置方法.上层模型以储能总投资成本最小为目标,采集配电网一年的运行数据进行优化,...     

提升局部区域新能源外送能力的储能容量优化配置方法

局部区域内的新能源大规模集中开发会造成严重的弃电问题,配置一定规模的储能装置可显著减少弃电。文中基于时序生产模拟软件和概率统计分析方法研究了考虑新能源发电不确定性和弃电率约束的局部断面储能容量配置问题。首先,介绍了主流的时序生产模拟软件的算法框架;基于该软件在考虑新能源出力的不确定性下获取局部区域断面的弃电曲线。然后,考虑弃电率限制,利用恒功率法确定储能的初始配置规模,再对断面弃电时长进行累积概率统计分析以得到储能最佳时长;进而对储能进行优化配置,得到满足弃电率约束的储能最佳配置规模。最后,针对中国西北某省实际电网进行了算例分析,并对储能配置规模与新能源装机占比和新能源利用率开展敏感性分析,验证了所提方法在求解方面的便捷性。     

电力系统配置储能分析计算方法

现阶段,储能的配置分析计算大多是围绕单一场景开展的,无法充分发挥储能的多重作用.为合理配置储能,提高电力系统综合效益,从系统整体运行需求角度入手,归纳总结电力系统配置储能应统筹考虑源网荷发展情况、细致分析储能对常规机组的替代作用、综合优化储能充放电策略3方面关键因素;提出在功率、能量和充放电时长3个维度均不确定的情况下...     

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...     

新能源侧储能配置技术研究综述

构建以新能源为主体的新型电力系统,是能源电力行业服务碳达峰、碳中和的重要责任和使命.电网对于新能源的要求逐渐从"友好并网"提升至"友好并网+主动支撑",新能源侧标配储能成为大势所趋.储能配置是储能应用领域的前端工作,目前储能成本仍然较高,如何实现最优的储能配置是首要需解决的问题.综述并归纳了目前国内外在新能源侧储能应用...     

基于最优价值网络的储能系统调度优化及仿真

储能系统只有根据系统可用发电容量的多寡来决定补充或释出能量的时机和规模,才能最大化储能系统的价值。市场机制能提供清晰的电价信号,反映可用发电容量的多寡程度。只有考虑市场价格关于储能出力变化的灵敏度,才能在优化中考虑储能系统对市场的影响,但由此产生非线性优化问题。借鉴人工智能领域的最新成果,建立了针对储能优化这一动态决策问题的全新优化框架,引入价值网络概念,用于评估时间—储能状态2维有界空间中任意路径的决策价值,以指导寻优;通过不断提高搜索精度,来逼近实际市场中储能调度的最优解。将该方法用于多源含储电力系统的调度分析,不仅验证了优化方法的有效性,也给出了调度部门在保证储能适度获益的市场设计下,利用储能容量平抑电价尖峰、充分利用弃风弃光量,使用户、储能、发电三方获益的仿真结果。     

计及碳收益的风电场混合储能容量优化配置

风电场输出功率波动剧烈,直接并网会影响电力系统的安全稳定运行,需要配置储能平滑风电功率使其满足并网要求。为克服滑动平均法追随性差而导致储能配置容量较大的问题,提出分级滑动平均法用于确定风电功率平滑目标;采用Butterworth低通滤波对风电功率偏移量进行分解,将低频分量和高频分量分别作为锂电池储能和飞轮储能的参考功率;考虑储能初始投资及置换等成本以及售电收益、碳交易收益,建立风电场混合储能容量优化配置模型,并采用自适应混沌粒子群优化算法进行求解;利用某48MW风电场的运行数据进行仿真验证。仿真结果表明：分级滑动平均法更适用于确定风电功率平滑目标,锂电池与飞轮混合储能有利于提高风储系统全生命周期的净收益。     

基于ISSA的光储微网混合储能容量优化配置

近年来,新能源的大力发展促使分布式能源结合本地负荷的微网结构应运而生,针对光储微网混合储能容量优化配置的问题,提出一种改进的麻雀搜索算法（ISSA）对以经济性为目标建立的储能容量配置模型进行求解。首先,利用分时电价策略优化混合储能系统充放电功率,建立以储能系统年综合成本最小为目标的容量优化配置模型;其次,针对传统麻雀搜索算法求解精度低、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,采用精英反向学习初始化种群,并结合粒子群算法改进麻雀位置更新公式,同时引入莱维飞行策略扩大算法搜索范围。最后,通过算例分析验证了所提策略的合理性和有效性。