光储系统中储能容量优化

引入光伏功率预测误差,分析其概率统计规律,并利用置信区间去估计储能最大发出（吸收）功率的方法,使储能系统既能满足一定置信水平下的功率波动补偿,又优化了容量配置。采用本文提出的方法配置储能系统,然后利用Matlab／Simulink仿真软件建立了相应的光储联合系统模型,并采用实际气象数据驱动模型来进行并网控制的仿真研究,验证了提出方法的可行性。     

光储联合并网系统建模与低压耐受能力的研究

为了解决光伏系统随机性强,且故障情况下低压耐受能力差、直流母线过电压、光伏发电效率低等问题,将储能技术引入光伏系统,形成了光储联合并网系统。对光储联合并网系统进行了建模,提出了基于改进的最大功率跟踪技术和有功无功解耦控制的光伏并网模型,并对传统的铅酸蓄电池三阶动态模型进行了简化。在Pscad/Emtdc平台中建立光储联合并网系统的仿真模型,验证了该模型的正确性,在此基础上分析了不同储能容量配置对光伏并网低压耐受能力的影响。仿真结果表明,采用合理的储能配置能够有效提高光伏系统的低压耐受能力。     

含大规模光储系统的电网暂态稳定特性分析

大规模光伏和储能接入电网使电网的暂态特性复杂化、暂态稳定问题多样化。为了明确大规模光伏和储能对电网暂态稳定性的影响,在仿真软件中搭建了含大规模光储系统的某地区电网仿真模型,分析了不同系统结构参数和变流器控制参数对含大规模光储系统的电网暂态稳定特性的影响：对于系统结构参数,研究光伏渗透率和储能光伏容量比对系统暂态稳定性的影响;对于变流器控制参数,分析光伏低电压穿越控制参数对系统暂态稳定性影响。并基于此研究了提升系统暂态稳定性的控制参数调整措施,可为光伏储能并网规划和运行提供实证参考。     

基于二阶锥规划的光储系统功率平滑最优控制策略

提出一种基于二阶锥规划(Second-order Cone Programming,SOCP)的光储系统 (Photovoltaic Energy Storage System,PESS) 功率平滑最优控制方法,不仅能够保证PESS功率平滑输出,而且能够实现其内部的有功功率最优分配（经济性）,弥补了传统方法二者只能择其一的缺陷。该方法首先构建计及发电成本指标、环境污染指标以及一次能源浪费指标的PESS的2维SOCP模型,然后利用Matlab平台,应用预估-校正算法实现PESS机组间最优功率分配。基于Matlab平台与PSCAD平台的算例验证结果表明,该方法不仅能够很好地抑制光伏输出功率的波动,而且能够给出经济性最优的功率分配策略,且不会陷入局部极小点,计算速度快,准确度高,易于工程实践。     

考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略

\"双碳\"背景下,光储充一体站不仅能够缓解大量电动汽车充电对电网带来的冲击,而且能够利用新能源减少二氧化碳排放,逐渐成为未来电动汽车充电站的一种主流形式.为使光储充一体站在满足负荷需求的前提下减少碳排放,并且获取最优的运行经济性,提出一种考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略.首先,通过数据-模型混合驱动的方式进行场景生成...     

基于虚拟同步机的风光储一体系统运行控制研究

大容量电池储能的应用能够平抑分布式电源输出功率的波动,提高大规模电网对于分布式电源的消纳性。依据传统同步发电机的旋转惯量、阻尼等特性,提出将"虚拟同步发电机"控制技术运用到储能变流器的控制中,实现系统的调压调频和功率控制。对此,设计了储能系统的运行控制策略,在平抑风光发电输出功率的同时,实现系统在并网、孤岛、再并网运行时的电压、频率控制,最后通过Simulink仿真验证了此控制策略的可行性。     

智能温室光储互补供能管理系统设计及应用

随着“3060双碳”目标的提出和整县分布式光伏政策的推进,发展和环境之间的平衡需求越来越受到重视。生态园区模式和温室大棚技术的研究是平衡发展和环境的有效方法,是实现双碳目标和落实整县光伏政策的有效举措。首先,针对智能温室的典型用能场景进行分析,基于不同用能场景,指出现阶段温室大棚面临的主要问题。其次,分析整县光伏背景下的智能温室优势,提出整县光伏政策对智能温室供能模式的影响并分析供能模式变化的意义。再次,针对可再生能源的就地消纳问题,提出考虑大棚主要用能设备的“产-用-储”一体的供能模式、并设计了基于物联网管控的平台框架和基本功能。最后,通过借助光伏消纳评价函数,评价对比不同供能模式情景下光伏消纳水平,验证光-储供能模式对光伏消纳率的提高效果和通过“余电上网”给系统带来的经济效益。     

家庭光储系统中单相光伏逆变器蓄电池输入时并网运行控制

当原有的户用式光伏并网发电系统升级为家庭光储系统时,单相光伏并网逆变器需在储能电池等电压源输入条件下仍能正常并网运行。首先,建立了光伏阵列与锂电池组等效电路数学模型,分析与验证了在电压源输入条件下,两级式单相系统的二次纹波污染比光伏阵列输入条件下严重的现象。然后,通过分析两级式单相系统中的交直流耦合机理与Boost电路数学模型的建立,提出一种电流双反馈式纹波电流抑制措施。采取基于广义三阶积分的纹波提取与直流侧中间电压纹波的陷波抑制算法优化系统并网运行控制,并利用MATLAB对控制系统进行仿真分析与计算。最后,搭建了5kW并网实验系统,通过实验结果验证了所提控制策略的有效性与实用性。     

光储联合并网发电系统的设计与研究

结合实际工程,介绍了小型光储联合并网发电系统的设计方案。该工程以示范性和试验性为主要目的,在设备选型上囊括了目前典型的几种电池组件、跟踪系统及逆变器。整个设计包括系统集成、并网方案、电池组件及支架、监控系统、储能系统等部分。重点介绍了储能系统在光伏并网发电系统中的配置和应用前景,对铁锂电池、全钒液硫电池的特性和在分布式新能源发电领域的应用进行了研究。     

基于二阶锥规划的光储系统功率平滑最优控制策略

提出一种基于二阶锥规划(Second-order Cone Programming,SOCP)的光储系统(Photovoltaic Energy Storage System,PESS)功率平滑最优控制方法,不仅能够保证PESS功率平滑输出,而且能够实现其内部的有功功率最优分配(经济性),弥补了传统方法二者只能择其一的缺陷。该方法首先构建计及发电成本指标、环境污染指标以及一次能源浪费指标的PESS的2维SOCP模型,然后利用Matlab平台,应用预估-校正算法实现PESS机组间最优功率分配。基于Matlab平台与PSCAD平台的算例验证结果表明,该方法不仅能够很好地抑制光伏输出功率的波动,而且能够给出经济性最优的功率分配策略,且不会陷入局部极小点,计算速度快,准确度高,易于工程实践。     

单相级联离网光储混合系统混合调制控制方法

改善离网光储混合系统综合性能的关键在于降低开关损耗、提高输出波形质量.针对由光伏电池和蓄电池组成的单相级联离网光储混合系统,综合运用基频调制和高频调制,提出混合调制控制方法,将系统分为主输出逆变器和辅助输出逆变器.主输出逆变器采用基频调制,降低开关损耗;辅助输出逆变器采用高频调制,消除输出电压中的谐波.根据离网光储混合系统昼夜运行时的不同特点,提出了适用于昼间模式的导通角调节方法和适用于夜间模式的基于相移的功率调节方法.所提控制方法实现了输出电压恒定,保证了系统的稳定运行,最后通过实验验证了该方法的正确性和有效性.     

光储联合发电系统站级功率控制器及其仿真研究

随着光伏发电技术的快速发展,光伏电站逐渐向百兆瓦级大型化发展.光储联合电站是一种大型并网光伏电站设计方案,可以实现自身有功无功灵活控制,参与电网频率电压调节,提升自身故障穿越能力.本文首先介绍大型光储联合发电系统的典型结构,其次,研究适用于光储联合发电系统的站级功率控制器(power plant controller,...     

光储联合发电系统建模及并网控制

大型光伏系统并网具有随机性强、波动幅度大以及电能质量不稳定等问题。建立了光储联合并网发电系统动态模型,提出了改善暂态电压稳定性和平抑功率波动联合发电控制策略。光伏单元采用了基于功率变化率最大功率控制算法及其定有功、无功双环解耦控制策略;储能单元利用电压和频率的设定值同测量值比较,从而得到功率控制参考值,通过对功率以及电流环的解耦控制实现同步并网。仿真验证了模型及其协调控制策略的有效性。     

基于光储充系统的蓄电池SOC电量管理改进研究

蓄电池能量管理技术是提高蓄电池使用寿命的有效手段,对于蓄电池的SOC保护逐渐成为研究热点。基于蓄电池的SOC管理和寿命管理,提出了一种关于蓄电池的SOC改进策略,并通过仿真来验证蓄电池的SOC改进是否有效。仿真结果表明,改进后的SOC电量趋于平缓下降,对蓄电池起到了保护的作用,直流母线电压也趋于稳定,对系统的功率波动有较强抑制效果,为蓄电池SOC的深入研发与应用提供了有效参考。     

光储孤立微电网系统建模与仿真研究

针对光伏发电在并网过程中存在弃光、并网难等问题,开展光储孤立微电网系统的研究。介绍了光储孤立微电网的系统结构,建立了光储孤立微电网系统各模块的控制策略及相关数学模型;基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了光储孤立微电网系统的仿真模型,并在标准条件下进行了光伏孤立微电网系统的仿真实验,通过仿真验证所构建的光储孤立微电网系统控制策略的有效性。     

高速公路服务区光储充电站运行控制

本文以某高速公路服务区光储充电站示范项目为例,对光储充电站设计与控制进行了详细研究。针对服务区长馈电线路的特点,建立了光充储电站简化数学模型,在此基础之上对由分布式光伏发电接入引起的电压越限进行了分析计算,得到了光储充电站分布式电源接入峰值容量,提出了利用光伏逆变器无功能力提高光伏发电渗透率的方法,并确定了所需要的无功容量。提出了适用于光储充电站的控制策略,结合应用于现场的能量管理系统,搭建了实时数字仿真平台。仿真结果和现场试验证明了所提控制策略的正确性与有效性。     

光储联合发电系统调度优化控制策略

传统储能控制的调节速度较慢,难以满足高比例新能源接入电网后的精准控制,提出将调度周期内误差率引入储能系统优化控制策略,利用误差率在电流闭环控制前加入反馈误差环节,对储能电池的DC/DC双向控制器进行优化控制。以光储联合发电系统的有功出力与计划有功出力均方根误差最小为目标,模型中考虑了储能电池荷电状态和联合发电系统允许偏差的限制条件。给出了双向DC/DC变换器中BUCK/BOOST电路的传递函数,然后给出了光储联合发电系统并网运行时PQ控制策略,采用有功功率和无功功率解耦控制。基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立了光储联合发电系统的仿真系统,通过仿真结果分析,验证了提出控制策略的有效性。     

分布式风储控制系统硬件设计

分布式风储系统是储能与风电配合的一种新的形式,其控制系统运行环境恶劣但可靠性要求高。为了实现分布式风储系统的稳定运行,以确保安全、满足性能、硬件成熟、数据存储可靠为基本原则对内蒙古某风电场的分布式风储系统的控制系统硬件进行了设计。设计采用了无风扇高可靠工业控制计算机作为主控制器,以数据采集卡实现现场信号的采集,设计的电压电流信号调理电路实现了现场信号的隔离输入,主控制器与现场信号实现了三级信号隔离,保障了设备和人员的安全。通过后备电源设计保证了控制系统的掉电安全。上述设计在风电场实现并成功运行,可为风储系统的推广与应用提供参考。