全钒液流电池储能在配电网中优化配置策略

再生能源的大量接入对配电网造成许多不利影响,应用全钒液流电池（VRB）储能技术可有效促进可再生能源消纳,减少可再生能源并网造成的不利影响。分析了VRB储能的充放电特性,并在此基础上建立了电池模型,充分考虑配电网中风电、光伏发电、负荷需求的不确定性和VRB储能电池的经济性,提出了一种VRB储能优化配置策略,利用遗传算法进行求解,在IEEE33节点电网模型中进行仿真分析,验证了这种策略可有效提高可再生能源消纳,减少大电网中传统燃料能源输入电量。     

含储能虚拟电厂接入配电网的联合优化调度

为解决不确定性能源发电给配电网带来的隐患和经济性问题,研究含间歇分布式能源的虚拟电厂(virtual pow er plant,VPP)接入配电网的联合优化调度对提高系统安全和促进新能源消纳具有十分重要的意义。综合考虑风电及储能的运行特性,提出一种改进的Buckets方法,建立了考虑风电不确定性和含储能的虚拟电厂参与配电网调度的优化机组组合模型,基于6节点系统研究了改进的Buckets方法对发电成本和机组组合的影响。与传统Buckets方法相比,采用所提方法使得模型的发电成本及开机时段减少,表明该方法能够实现发电成本最优、风电的充分消纳以及储能的灵活运用。     

基于动态电价机制的用户侧分布式储能电能交易策略

用户侧分布式储能具备优化用户电力负荷曲线和协调消纳系统侧可再生能源发电的能力。提出一种基于动态电价机制的配电系统用户侧分布式储能电能交易策略。首先,该策略在充分考虑新能源出力和用户电能需求不确定性的基础上,构建用户侧分布式储能和配电系统的日前电能调度模型;然后,根据动态电价机制对用户侧分布式储能调度计划和系统侧可再生能源消纳水平的影响,建立基于主从博弈的配电网运营商和用户侧储能运营商的电能交易模型,并采用启发式算法获取博弈模型的均衡解;最后,通过算例验证了所提电能交易策略可有效提升配电网运营商的经济效益与新能源消纳水平,并降低用户侧的运行成本。     

分布式电源/储能及微电网实验研究项目获突破

7月6日,随着风机、光伏发电系统顺利并网,陈巴尔虎旗分布式电源/储能及微电网实验研究项目投入运行。此前,冀北围场分布式发电/储能及微电网项目已于2011年10月8日投入试运行。两个实验研究项目的建成和投运,为农村可再生能源分散接入配电网相关技术研究搭建了良好平台。国家电网公司通过两个项目的建设,旨在利用智能电网技术,在保证电网安全和人身安全的前提下,积极消纳可再生能源发电,促进农村可再生能源持续发展,     

含光储联合体的交直流配电网双层两阶段鲁棒优化运行策略

为提高可再生能源利用率和供电经济性,推进可再生能源与储能结合,实现可再生能源就地消纳,考虑配电网中源-荷不确定性,提出了一种含光储联合体(photovoltaic and energy storage,PAES)的交直流配电网双层两阶段鲁棒优化运行策略。第一层优化以接入PAES节点的购电费用最小为优化目标,并达到最大化消纳可再生能源的目的;第二层优化以交直流配电网运行费用最小为优化目标,总运行费用包括购电费用、网络损耗费用、储能电站的运行维护费用以及寿命损耗费用,并采用二阶锥松弛的方法处理非线性约束。文章所提策略实现了可再生能源的最大化消纳,改善了负荷曲线峰谷差距大的问题;在保证优化策略鲁棒性的基础上,实现了交直流配电网的经济运行。最后,以改造后的IEEE 33节点的交直流配电网为算例进行分析,验证了所提策略的正确性和有效性。     

高比例可再生能源电力系统的输配协同优化调度方法

随着可再生能源的高比例接入和主动配电网技术的发展,传统的输配割裂的调度模式容易导致输电网与主动配电网间发、用电计划制定协调性不足,难以充分消纳集中式与分布式的可再生能源。为解决上述问题,提出一种针对高比例可再生能源电力系统的输配电网分层分布式多源协调优化调度体系,充分尊重并利用各利益主体的自主运行特性,实现分散自治、协同优化。输电网层面,利用改进区间法处理可再生能源不确定性,构造能量和备用协调优化模型。配电网层面,设置局部调度层,利用场景法对含储能系统的分布式可再生能源进行联合出力优化,将配电网层子问题构建为动态经济调度模型。在此基础上,利用目标级联法进行输配调度迭代求解,各层间仅需交换部分边界功率信息进行协调,最终获得输配协调的最优调度策略。算例结果表明调度计划的制定兼顾了输、配电网发电资源,有助于提高电网运行经济性和可再生能源消纳能力。     

兼顾捕碳强度与可再生能源消纳的储能容量配置优化方法

碳捕集技术是实现发电行业碳达峰和碳中和目标的重要手段。传统碳捕集机组在灵活运行方式下参与可再生能源消纳时，将丧失一定的捕碳强度，无法在深度脱碳条件下灵活地进行可再生能源消纳。为此，面向碳捕集电厂和可再生能源电源，该文提出一种新型捕碳储能系统，主储能系统用于可再生能源消纳，次储能系统协助碳捕集机组实现电碳解耦，并分析瞬态与动态电碳解耦特性。在该捕碳储能系统架构下，基于KL散度刻画风电和光伏出力的不确定性，并构建储能容量配置的分布鲁棒优化模型。最后，通过算例分析进行仿真验证，结果证明了储能容量配置模型的有效性，验证了所提捕碳储能系统可提高可再生能源消纳水平的同时保证高捕碳强度。     

基于改进循环神经网络的混合储能系统运行优化

为了解决配电网中可再生能源消纳的问题,并平抑其并网引起的有功功率波动,提出一种基于深度学习的算法对负荷进行预测的方法,来对混合储能系统的清洁能源消纳效果进行研究,建立可再生能源接入的配电网模型,最后通过某工业园区风光储示范项目中配电网实际数据对提出的调度方法进行验证.试验结果表明,所提出的负荷预测方法能达到理想预测效果,混合储能系统能平抑功率波动。     

考虑电热混合储能与重构联合优化的配电网风电消纳策略

可再生能源消纳是促进节能减排、建设低碳智能电网的重要内容之一。该文着眼于配电网运行环节,引入主动网络重构措施,协同电热混合储能管控,提出适用于配电网风电消纳的多能源优化消纳模型与求解策略。首先,对配电网各单元(如分布式风电系统、电热混合储能系统等)功率模型进行分析,在此基础上建立综合电热混合储能管控和网络重构的非线性混合整数数学优化模型,并采用二阶锥手段松弛线性化非线性约束,实现模型的快速求解。算例仿真验证并展示了电热混合储能管控和网络重构的联合优化策略对配电网促进风电消纳的影响。     

融合可再生能源的分布式天然气上网电价定价机制

基于微网发展,将可再生能源发电间歇性与分布式天然气灵活调峰特性相结合,对包含风电、光伏发电、分布式天然气以及储能系统的多能互补微网系统进行概述。考虑分布式天然气的调峰空间、电热特性及用户电力需求的不确定性,设计融合可再生能源的分布式天然气上网电价定价模型及利益相关者的效益分析模型,并以科技能源中心为例,验证该方法的有效性。通过挖掘分布式天然气的调峰能力与分析电力需求的不确定性,说明该定价机制有利于降低消费者用能支出费用,促进可再生能源消纳。     

考虑分布式可再生电源和储能的智能配电网可靠性评估综述

储能是提高消纳高比例分布式可再生能源(DRG)的有效措施,是智能电网发展的重要组成部分之一.分布式可再生能源和储能的快速发展给配电网安全运行和供电可靠性带来巨大挑战和机遇,为此国内外学者近几年开展了大量研究,是目前热点研究领域之一.文中对计及DRG和储能的配电网可靠性评估研究进行系统分析,重点介绍DRG和储能对配电网可...     

协调储能与柔性负荷的主动配电网多目标优化调度

为了更多的消纳可再生分布式能源,在主动配电网的优化调度中,考虑储能和柔性负荷的时空联系与网络潮流的影响,构建了以可再生能源利用率最大、网络损耗最小和用户满意度最高为目标的主动配电网优化调度模型。然后提出AHP?熵权法计算各子目标权重系数,并采用含非线性递减惯性权重的粒子群算法求解所建模型。同时通过设定可控分布式发电单元、储能系统及柔性负荷的调度优先级量化主动配电网各单元间的协调作用。最后进行了算例分析,仿真结果表明储能和柔性负荷的协调优化会增加可再生分布式发电的利用率,所提的调度优先级有效减小了网络有功损耗,提高了用户满意度,从而验证了这种优化方案的合理性。     

考虑储能和可再生能源消纳责任制的售电公司购售电策略

为了使售电公司能够更好地迎接可再生能源消纳权重指标发生改变带来的挑战,改变了各个时段的可再生能源消纳权重指标,建立了考虑储能和可再生能源消纳责任制的售电公司购售电模型.首先,构建了考虑可再生能源消纳责任制的售电公司购电侧模型;然后,建立了考虑可再生能源消纳责任制、储能以及正态分布形式的自身风光出力误差的售电公司利润函数,并以该利润函数最大化为目标函数;最后,通过在粒子群算法中引入罚函数对其进行求解.通过算例验证了储能、可再生能源消纳权重对售电公司收益的影响以及储能在消纳权重发生改变时的作用.     

基于序优化方法的主动配电网调度优化决策

近年来,随着可再生能源发电技术快速发展,电网中可再生能源的渗透率不断提高。主动配电网技术被认为是实现可再生能源高效消纳的一种有效解决方案。主动配电网的调度决策深刻影响着配电网的可靠性与经济性,是主动配电网实现其应用价值的核心技术,因此研究主动配电网的调度优化决策方法具有重要的现实意义。该文针对同时具有分布式光伏、风电以及储能设备的主动配电网,建立了考虑分布式电源特性与电价影响的主动配电网调度优化决策模型,并利用序优化方法进行快速高效求解,得到主动配电网在运行周期内的最优调度策略。最后,利用某实际配电网的算例验证了该文提出的主动配电网调度优化决策方法的有效性。     

储能在山东电网中的应用前景展望

随着山东电网可再生能源比例不断升高,电力系统面临安全稳定运行压力加大、新能源发电消纳困难、高峰供电不足等问题.储能系统具有高效率、快速充放电、响应时间短等诸多优点,是构建能源互联网的关键技术,是提升电网安全运行能力、提高可再生能源消纳、优化能源传输的重要方法.结合山东地区电力系统现状和当前储能支持政策,从调频、调峰、跟...     

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,...     

可再生能源消纳责任权重制下计及源荷储互动的电力市场均衡研究

由于可再生能源发电具有的不确定性与波动性,弃风弃光现象居高不下。可再生能源消纳责任权重制（renewable energy portfolio standard,RPS）试图通过规定供用电主体的消纳责任,保障可再生能源发电主体的经济运行。因此,分析RPS下电力市场中源荷储运行策略以及市场均衡状态变得尤为重要。基于电力现货市场与RPS规则,提出了用于分析RPS下电力市场中源荷储交互均衡的2阶段模型:下层模型考虑了可再生能源发电不确定性的日前现货市场出清模型和超额消纳量交易模型;上层模型中微电网基于下层模型的分时节点电价和超额消纳量交易价格,优化投资、交易、运行策略。文章使用对角化算法迭代求解上述双层均衡问题,并以IEEE 14节点为例验证模型和算法的可行性。结果表明微电网投资、运行和交易策略在RPS下发生显著改变,系统可再生能源消纳量显著提升。     

特约主编寄语

<正>风能和光伏发电的间歇性和不确定性使得电网仍然面临消纳高比例新能源的挑战,推进分布式能源系统发展是促进分布式可再生能源高效消纳利用的必由之路。分布式能源系统的相关研究,如模型建立、综合潮流计算、优化调度、可靠性分析等已经引起专家学者的广泛关注;综合需求响应技术因其相关优势也成为近期研究热点,其可利用气、电、冷、热等不同形式能源间的耦合互补关系,在需求侧进行包含可调负荷、储能和分布式产能/能源转换设备     

基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究

大规模高密度分布式可再生能源的接入改变了配电网的原有形态,容易引发诸如线路过电压、设备过载、短路电流越限等问题,制约了可再生能源的进一步接入和消纳。主动配电网利用先进的电力电子、通信、储能等技术,对配电网中可控元件进行主动控制与管理,具有解决上述问题的潜力。文章以海宁尖山新区开展的"基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网试点工程"为背景,从现状分析、工程方案设计、项目意义等方面进行详细阐述。着重介绍该项目通过应用柔性互联、多端口电力能量路由器、储能系统、源网荷储协同控制等技术促进海宁尖山新区新能源消纳、提高新区供电可靠性与供电质量。该项目可以为相关主动配电网工程设计提供借鉴及参考。     

基于"共享储能–需求侧资源"联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式

可再生能源发电出力波动性大给电力系统运行带来了诸多挑战,这也直接影响了可再生能源电力的消纳。鉴于此,提出了一种考虑"共享储能–需求侧资源"联合跟踪可再生能源发电曲线的市场化消纳模式。首先梳理了用户参与该交易的全过程步骤,然后以用户的净收益最大化为目标函数建立了混合整数线性规划模型,最后通过实际算例验证了该模式优于仅考虑"共享储能"模式、峰谷分时电价需求响应模式。所提出的联合跟踪模式增强了用户利用自身需求侧资源和共享式的储能设备提高其对可再生能源电力的消纳能力,为进一步探索"源网荷储一体化"提供了一定思路。