考虑调峰调频需求的新能源电网储能优化配置

风电、光伏等新能源大规模接入电网带来电力电量不平衡问题。对此,本工作提出考虑新能源电网调峰调频需求的储能优化配置方法。首先,建立典型日多时间尺度运行模拟模型用于量化储能参与系统调峰和频率响应的贡献,即兼顾碳足迹约束的日前调峰和兼顾联络线偏差控制的日内调频。然后,建立储能配置-运行双层优化模型,上层配置模型以系统年运行成本与储能等值年投资成本总和最小为目标决策储能容量,下层运行模型通过两阶段时序模拟刻画不同典型日下的多时间尺度运行。该双层优化问题通过差分进化算法+Gurobi求解器的混合算法求解。最后,算例表明考虑储能参与双重应用场景的配置结果更为合理,系统运行总成本更低、碳排放更少。     

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。     

考虑休眠机制的5G基站储能优化配置

5G基站能耗高且建设密度大,对于备用储能电池的需求大幅增加.为使基站储能投资方和运营方的综合效益最大,提出一种考虑休眠机制的5G基站储能运行和规划双层优化模型.以5G宏基站组成的多基站协作系统为研究对象,外层目标为储能全寿命周期内净收益最大,对储能配置功率和容量进行优化;内层考虑基站休眠机制,以5G基站系统日电费成本最...     

阶梯成本下考虑混合租建模式的云储能优化配置

为解决盲目投建云储能造成资源浪费、成本增加的问题,提出阶梯成本下“自建+租赁”混合模式的园区云储能优化配置方法。首先,分析云储能的特点,构建园区内有大量光伏用户参与的云储能服务模式。其次,建立不同时间尺度、双主体的双层优化模型,上层求解长时间尺度下云储能的规划问题,下层求解短时间尺度下用户群的运行问题。然后,通过KarushKuhn-Tucker(KKT)条件将双层模型转化为单层模型,再利用Big-M法对所得单层模型进行线性化处理。最后,在3个不同场景下进行算例分析,结果验证了所提云储能配置模型的有效性,在降低储能投资成本、提高储能资源利用率的同时可节省用户用电成本。     

含风电场的电网储能系统选址和优化配置

储能系统的选址要根据具体的指标进行考核,指标的选取应考虑到储能系统接入电网后能为电网提供快速的有功、无功支撑,提高电网电压稳定水平,降低网络损耗,改善系统的小干扰稳定性等。因此,从安全、稳定、经济性三个方面建立指标评估模型,考核储能系统各接入位置的优劣,从而进行合理的选址。为了进一步实现容量的优化配置,针对目前电力市场的发展,构建了以综合效益最大化为目标的多目标最优潮流模型,在最优潮流指导下实现储能系统的容量优化配置。最后,建立基于电力系统分析综合程序(PSASP)的发输电网、风电场和储能系统仿真模型,按照所建模型进行储能系统的选址和容量配置。仿真结果表明,所建模型可以有效指导储能系统进行选址和容量的优化配置,并能够有效评估储能系统对大规模风电并网运行性能的影响。     

考虑电动汽车聚合调控的配电网储能优化配置

灵活负荷如电动汽车的调控是增强电网运行灵活性的新兴手段,然而在储能规划阶段常被忽视。对此,本文提出考虑电动汽车聚合调控的配电网储能优化配置方法。首先,计及抵达时间、离开时间和期望电量等特征参数刻画单个电动汽车的运行域,进而基于电动汽车闵可夫斯基和得到充电站的二阶近似实用模型,用于刻画电动汽车聚合调控特性;然后,建立采用支路虚拟电阻表征充放电损耗的储能运行模型;进一步,提出基于K-Medoids场景生成算法与Benders分解算法的储能规划-运行两阶段随机优化方法。最后,算例以改进IEEE-33节点配电系统为例进行分析,结果表明电动汽车可控比例升高,储能配置的总容量会随之增大,碳排放量会显著减少,光伏利用率会明显提高。     

市场环境下多主体参与的主动配电网双层优化配置

电力市场化改革孕育了多元市场主体,为了兼顾多元市场主体利益需求,在保障系统安全性前提下实现社会总效益最大化,提出市场环境下多主体参与的主动配电网双层优化配置模型。上层模型考虑以分布式电源投资商、配电公司和储能运营商为主的能源及服务商的经济效益,并计及电网公司和第三方公司为不同投资主体的储能运行策略,引入系统综合安全性指标保障系统故障下的孤岛运行能力;下层模型考虑终端用户侧经济效益,积极响应需求管理以保证用户满意度最高。采用改进粒子群算法对双层模型进行求解,并利用IEEE33节点系统验证了该模型在保证系统安全性的同时能有效兼顾多主体利益。     

基于多目标优化的多电源配电网储能功率配置方法

为减少多电源配电网储能功率损耗,保持多目标电力平稳,在多目标优化算法的基础上,构建一种储能功率配置方法。综合分析经济、环保和技术三项指标,建立多目标优化配置数学模型,分析配电网各条支路中的电压幅值和电流幅值;利用多目标粒子群优化算法改进储能功率容量和接入方式,并将当前粒子群适应度与上一轮的适应度值做比较,得到pareto解,实现储能功率最优配置。通过与其他算法展开对比实验测试,结果表明,所提方法具有较高的投资运行经济效益、较低的电压偏差和网损,同时最优pareto解的曲线也是较为平稳的,使配电网始终处于安全供电状态。     

电网侧电化学储能经济性分析方法

随着可再生能源装机规模的不断提高,储能成为保证风电、光伏等间歇性可再生能源大规模、平稳接入电网的关键技术。利用电化学储能可灵活配置、响应速度快、适合规模化应用等优势,在电网侧不仅可提供调峰、调频、电压调节、旋转备用等辅助服务,还能产生延缓设备投资、降低电网损耗、回收退役电池等间接价值。辅助服务是目前电网侧储能最直接可靠的收益来源,其中调峰收益是单位电量补偿标准与充放电电量的乘积;调频收益由储能系统接受自动发电控制调度指令的响应容量和时间,以及单次调用调频性能指标和补偿标准决定;电压调节与电站容量、投运时间、自动电压控制投运率和调节合格率有关;旋转备用收益是单位补偿标准与备用容量、备用时间的乘积。从全生命周期看,储能成本主要包括设备成本、购电成本和运维成本。结合电网侧储能价值收益和成本计算方法,提出储能经济性的简易判据,即储能系统各项收益总和以及成本总和的年化数值之差。以安徽省为例,基于华东和安徽现有储能政策,分析电网侧电化学储能的经济性,分析思路和方法在其他省区也具备适用性。     

基于N-1准则的变电站储能容量优化配置模型及方法

在分析地区变电站负荷曲线的基础上,针对变电站重过载情况,以变电站储能初始投资成本最小为目标函数,以主变N-1、充放电周期内能量守恒、储能功率和荷电状态为约束条件,建立储能接入变电站经济性最优模型,针对该优化配置模型属于含约束条件的非线性规划问题,提出采用遗传算法进行模型求解的方法和流程。选取某典型110 kV变电站,结合其负荷曲线,优化分析得到储能最优配置容量及储能充放电规律,结果表明,变电站储能功率配置在7%,电量配置2 h较为合理,验证了该模型和方法的有效性和实用性。提出的模型和方法可指导电网侧储能最佳配置容量计算和分析。     

电池储能电站电网侧经济效益及运行效益分析

目的   电池储能电站的建设是未来电网发展的必然趋势,文章旨在研究当前电池技术和峰谷电差政策条件下的电池储能电站的经济效益和运行效益。 方法   以电网侧储能电站为对象出发,分析以经济效益指数为判据的经济效益、以延缓变电站扩容建设为衡量的运行效益。同时,以东莞地区电池储能电站为例,对其直接经济效益、运行效益和其他效益进行分析。 结果   在当前电池技术和峰谷电差政策的状况下,东莞电池储能电站的经济效益总体略有亏损,但考虑到建设储能电站存在的其他方面的运行效益等,发展电池储能电站有小幅盈利。 结论   以东莞地区电池储能电站为例的经济效益及运行效益分析也可以为其他同类型电池储能电站的效益分析提供参考。     

考虑运行经济成本的风电场储能容量优化

储能技术作为一种新兴的调节风电功率输出方法,能够有效平抑风电出力波动.储能系统容量规划问题正成为重要的研究课题.以蓄电池作为研究对象,将放电深度和过放电现象对电池寿命的损伤折合为运行经济成本,同时考虑惩罚成本及固有成本,在确保风电出力尽可能接近期望出力的前提下,建立了以总经济成本最小为目标,以容量限制、功率限制及充放电次数限制为约束条件的储能容量优化模型,采用遗传算法求解目标函数.算例分析结果表明,该方法可以配置合理的储能容量,使得储能系统在平抑风电出力波动的同时使总经济成本降至最低,实现稳定性和经济性的相协调.     

计及储能系统的微电网优化调度模型

为了缓解含风电、光伏等新能源微网并网对系统安全运行的影响,提出了在分时电价下,考虑储能系统的微网优化调度策略。以微网总成本最低为目标,分别考虑了投资成本、污染惩罚成本及主网购电成本,建立了微网主网联合运行优化模型,并以典型日负荷出力情况为例分析了不同情景下的优化结果。算例结果表明,所提策略和模型能有效实现微网优化调度,有效降低了含电动汽车和蓄电池等储能设备的微网年运行成本,同时能够保障微网和主网的联合安全运行。     

考虑广义储能的综合能源系统典型日优化运行

由电、热、冷能系统之间的耦合与互联构成的综合能源系统(IES),对于构建环保、高效、经济的能源系统至关重要。着眼于IES运行环节,考虑广义储能设备的投入运行,并计及IES内各设备出力约束,以调度周期内运行费用最低为目标函数,采用基于yalmip平台的cplex优化算法包对IES优化运行进行求解。该方法考虑了分时电价和典型日负荷特性对IES运行的影响,并与不计广义储能的运行模式进行对比分析。算例仿真表明,投入广义储能设备不仅更有利于IES的经济效益,而且有利于IES安全稳定运行。     

考虑内部多地区间交互协作的复杂省级电力市场交易优化决策

为实现电力市场大范围资源优化配置,提出了一种考虑内部多地区间交互协作的省级电力市场交易优化决策方法.首先介绍了市场交易架构和机制,同时以全省社会福利和跨地区交易电量最大化为出清目标,其中社会福利计及了线路的输配电成本.然后,优化决策中考虑了全省各地区内部的电网安全约束、供热机组运行约束和交易决策约束等多约束条件,并对地...     

考虑电动汽车充放电响应的微电网混合储能配置

由于微电网内部新能源出力以及负荷的波动性,导致微电网内部新能源的弃风弃光以及负荷高峰时段失负荷问题严重。提出了一种考虑电动汽车充放电响应的混合储能配置方法。充分利用电动汽车的灵活充放电特性,以分时电价为背景最大程度减少微电网内的失负荷惩罚成本,并促进弃风弃光功率的消纳;利用混合储能系统对电动汽车响应后微电网内的弃风弃光功率进行吸收并在负荷高峰时段放电,以减少失负荷功率,以净现值作为混合储能配置的目标函数。利用粒子群算法求解净现值最大情况下的混合储能配置方案。仿真结果表明,该配置方案具有更好的经济性。     

考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价

在“双碳”总目标的引领下,新能源进入高速发展阶段,但其随机性和不稳定性给电网带来影响,需要配备大规模可灵活性调节的储能进行保障。抽水蓄能作为电力系统的主要调节电源,在促进新能源消纳、调峰、储能等方面发挥着重要作用;而综合评价抽蓄电站服务电网的能力,对于引导抽蓄电站合理运行和布局,以更好地发挥其作用具有重要意义。传统的抽水蓄能评价模型无法量化评价抽蓄的储能和促双碳的作用,该文提出了一种考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价方法。针对抽水蓄能调峰和储能的特点及其对双碳的促进作用,提出相关指标,建立抽蓄电站综合评价指标体系;由属性层次模型确定各层次指标的权重,引入物元可拓理论构建考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价模型;通过实例对所采用的综合评价模型进行验证分析。研究结果量化了抽蓄电站的储能和促双碳作用,可为“双碳”背景下抽水蓄能的综合评价提供支撑。     

考虑抽水蓄能及电网运营成本的源荷储协调优化调度

将需求侧响应与抽水蓄能电站纳入系统优化调度,借助需求侧管理与抽水蓄能电站对负荷分布的调控能力以达到提高风电消纳水平和降低电网运营费用的目的。以弃风总量最小和电网购电费用最低为优化目标,并考虑系统功率平衡、机组启停时间、爬坡能力、机组出力界限、系统备用等约束条件,构建含大规模风电的源荷储协调优化调度模型,将模型转化为混合整数问题并应用MOSEK优化软件对其进行求解。算例结果表明,借助需求侧管理与抽水蓄能电站的协作效应,系统对风电消纳能力将有所提高,电网购电费用亦进一步降低。     

考虑随机性的微电网日前调度与储能优化模型

针对微电网中可再生能源发电的随机性,以运行成本最小为优化目标,建立了微电网日前调度和储能优化的调度模型。首先,分别对传统发电机组和储能系统建立了确定性模型,并对可再生能源发电机组建立随机模型。然后,考虑到可再生能源发电机组的线性成本函数和传统发电机组的二次成本函数,并结合功率平衡和功率交换限制等约束条件建立了优化模型。通过不同成本函数的可再生能源发电机组和传统发电机进行了仿真。结果表明,该模型可以获得最优调度结果,同时实现储能电池的最优储能。