面向多利益主体的清洁能源化大型离网海岛源储一体化优化定容

针对大型离网海岛供电系统的建立,提出了包含电网方、新能源发电系统方和储能系统方的供电策略,利用峰谷电价机制和出力惩罚机制引导新能源发电系统方和储能系统方合理运行,并设置储能系统SOC控制方式。在这一策略的基础上,该文建立新能源发电系统方与储能系统方的新型电能交易非合作博弈模型,研究各参与方的容量配置问题。在纳什均衡解存在的基础上,利用粒子群算法,基于最优反应分析策略,迭代搜索找出各参与方容量配置的纳什均衡点。基于均衡点,对各参与方的收益支出进行经济性分析。供电策略的提出和博弈模型的建立,既能提高新能源的渗透率,一定程度上解决新能源机组出力与负荷需求不平衡的问题,同时也能保证各方的收益,有效提高投资方参与投资建设新能源机组和储能系统的积极性,具备一定的现实意义。     

面向电网侧、新能源侧及用户侧的储能容量配置方法研究

电网中普遍存在负荷率过高,电网峰谷差较大的情况.随着风电、光伏等新能源的不断接入,其出力的波动性使得电网调峰问题更加严峻.储能因其具有响应快速、双向调节等优势,在缓解重负载、削峰填谷、平抑新能源波动、提高供电可靠性等方面可发挥关键作用.本文针对电网侧,提出了用于变电站降载及削峰填谷的储能容量配置方法;针对新能源侧,提出了用于平抑新能源出力波动的储能容量配置方法;针对用户侧,提出了用于提高供电可靠性的储能容量配置方法.最后,以某地区电网的实际数据进行了示例分析.     

电力现货市场背景下的山东新能源储能应用模式研究

根据山东电网的调峰调频需求提出建设储能系统的必要性,并在电力现货市场背景下分析了山东新能源配置储能的应用模式和盈利方法;给出了现货市场条件下的储能政策建议。指出:山东省实施电力现货市场后,储能可以在电价低谷时充电,电价高峰时放电获取电价差收益;若新能源分散配置储能,储能只能配合新能源获取现货市场电价差收益,盈利模式难以扩展;若将新能源分散储能集中建设成大型独立储能电站,则可以通过获取现货市场电价差收益、租赁费、容量电价3部分收益实现盈利,发挥新能源消纳、减少旋备、提供紧急功率支撑等多重作用。     

新能源电站应用储能技术对电网公司购售电决策的影响

新能源发电侧大规模应用储能技术会改变电网公司收益,合理安排电网公司在各方能量市场的购电是提升经营效益的有效方案.根据储能系统在新能源电站的容量优化配比方案提出了基于新能源-储能联合系统的购电模型,并考虑中长期购电业务及现货市场购电业务,建立基于条件风险价值的电网公司购售电决策模型;以购售电利益最大、风险损失最小为目标,研究购电策略及有无储能对收益的影响.算例仿真结果表明,新能源上网电价低于火电电价时,新能源电站大规模应用储能技术将为电网公司带来非常可观的收益.     

不同投资主体电池储能系统的经济性

基于不同投资主体,着重分析电网侧和新能源电厂侧电池储能系统的经济性,考虑并量化储能各方面的效益和成本。电网侧模型包括低储高发套利、减少常规备用容量、减少电网停电损失、降低电网网损和延缓电网升级投资等5个方面的效益,以及投资建设和运行维护等2个部分的成本;新能源电厂侧模型包括减少新能源发电旋转备用容量、减少新能源并网通道的建设容量、减少碳排放的环境效益和假想峰谷上网电价下的低储高发套利等4个部分的效益。以安徽金寨地区实例仿真分析,结果表明:目前电池储能系统能够盈利但成本较高,投资回报率偏低。     

电池储能电站替代变电站升级的优化决策配置方法

在大规模新能源接入及负荷增长情况下部分变电站存在容量不足问题，为确保电力公司运行经济性，文章对比分析配置储能电站及变电站升级扩容两种方案。首先考虑方案经济性、可靠性及环境指标建立综合评价指标体系进行评估，其次以最大化配置储能效益为规划目标，考虑储能系统全寿命周期成本与提升电网运行可靠性、延缓电网升级改造及降低配电网运行网损三部分效益建立储能成本-效益模型，然后采用改进进化算法进行仿真确定储能系统的配置容量，并通过评价体系得到最佳规划方案。结果表明：在当前电网运行水平和模式下，配置储能系统可以延缓电网升级改造，提升电网整体运行水平，可为后续大规模新能源并网应用储能系统平滑新能源出力、延缓电网升级改造提供规划参考。     

大型集中式风电储能系统的配置及收益模式研究

储能具有削峰填谷、提升供电能力和改善电压质量等作用,随着电力改革的深入推进及储能成本的不断下降,储能参与电网调峰,帮助新能源企业减少弃风弃光成为可能。从新能源侧储能出发,提出一种基于电网调峰能力的储能定容方法。在电站实际运行数据基础上,根据实际新能源电站的发电特性建立研究模型,在最节省储能设备投资成本的前提下分析不同目标下需配置的储能容量。最后,针对新能源侧储能电站提出了几点收益模式建议。     

考虑共享模式的市场机制下售电公司储能优化配置及投资效益分析EI北大核心CSCD

以售电公司购电成本最小为目标,提出了一种市场机制下基于全寿命周期理论的售电公司储能优化配置及投资效益分析方法。综合考虑了中长期合约市场、日前集中竞价市场、实时市场、可中断负荷以及储能设备等因素建立售电公司多时间尺度购电模型;建立储能的全寿命周期成本模型,采用一种追踪用户负荷波动和电价波动的充放电策略;运用等效循环寿命法计算储能运行寿命,以此为基础得出其投资回收周期,评估投资效果,得出市场机制下售电公司储能的容量配置方法与投资策略;运用共享经济理念提出多个售电公司共享储能的优化配置模型,并基于售电公司贡献度进行利益分配。算例分析首先对比了4种蓄电池的配置结果,验证了售电侧储能配置的可行性;分析了日前市场购电比例和电价波动幅度对储能配置的影响;最后对比了售电公司单独配置储能及多个售电公司共享储能的经济性。     

计及运行和惩罚成本的储能容量优化配置方法

电池储能系统应用于新能源接入电网工况时,由于新能源出力的随机性,使得电池单元处于频繁且随机充放电状态。在电池储能应用于风电接入电网场景下,对电池寿命衰减程度与电池充放电深度的关系进行了研究,考虑了储能系统中的运行成本与惩罚成本,对配置不同容量的储能系统的总成本进行了分析,并计算得出了使总成本最优的储能容量配置策略。     

钠硫电池储能系统的电价机制研究

采用成本收益模型研究了钠硫电池储能系统在电网削峰填谷作用中的电价机制。从单一容量电价、单一电度电价、两部制电价3种电价机制讨论了固定投资回报期下的储能电价策略。研究结果表明,对于能量型的钠硫电池储能系统,采用单一容量电价机制来制定储能电价不太合适,而采用单一电度电价和两部制电价机制则更为合适。随着钠硫电池储能系统单位能量建设成本从3 000元/kW·h降至1 000元/kW·h,采用单一电度电价和两部制电价机制制定的放电电价可控制在1元/kW·h左右,初步具备了与上海工商业高峰时段电度电价竞争的优势。     

计及保供电交易模式和容量市场的用户侧储能优化配置

随着用户侧储能系统的容量日渐增大,其既可以参与市场容量交易为大规模间歇性可再生能源并网提供备用容量,也可以参与保供电为电网和用户带来额外收益。结合市场容量与保供电这两种辅助服务,提出一种计及容量市场和保供电交易模式的用户侧储能优化配置方法。首先,基于网侧应急电源车保供电行为,建立用户侧储能实现保供电替换功能的数学模型,并提出电网和用户之间的保供电交易模式。其次,将用户侧储能保供电场景细化为完全保供电、部分保供电和无保供电,量化用户侧储能的保供电收益。然后,考虑容量市场和保供电交易模式建立保供电效益-储能双层优化模型,外层以用户全寿命周期内净收益最大为最终目标,优化保供电负荷比例、用户侧储能额定容量以及其额定充放电功率,内层以用户日收益最大为目标优化储能充放电策略。算例结果表明,计及容量市场和保供电交易模式后,可提高用户侧储能投资容量,降低电网尖峰负荷,为电网和用户两者带来更多收益。     

一种基于火焰传播模型的储能容量优化方法

基于配电网中大规模分布式储能部署的愿景,为了平衡储能投资与消纳新能源、保障负荷供电以及电价套利带来的的多重收益,有必要对储能容量优化配置进行研究。提出一种基于改进火焰传播模型的储能分区方法,通过构造节点的可燃度、火焰传播的风向、火焰传播的速度等指标,得到储能分区结果。然后,基于上述分区结果,以分区内储能年净收益最大为目标函数建立容量优化模型,并采用整数规划方法对模型进行求解。最后,以IEEE33节点配电网系统为例,验证所提模型的有效性和可行性。算例结果表明:合理配置储能容量可以提高规划的经济性;所提模型可以提高光伏就地消纳能力和配电网供电可靠性。     

多站融合供电系统辅助调峰自律运行调控策略

针对大规模DG并网带来的电网调峰及备用容量需求，基于全局协调、分区自治思想，提出多站融合供电系统辅助调峰自律运行调控策略。构建调峰备用等相关技术指标以量化供电区域应具备的“自律能力”。根据供电区域调峰需求，提出多种融合供电区域储能站自律调峰控制策略。为满足主网调峰备用需求并实现供电区域“自律”运行，将储能调峰自律控制策略联合优化配置，建立多站融合供电区域储能站容量优化配置模型。采用鲁棒优化联合端点场景筛选法构建供电区域典型运行场景，利用智能优化算法对模型进行求解。最后，对多站融合典型实施案例进行算例分析，结果证明了所提方法的有效性。     

考虑机会约束的多站融合储能配置与优化运行策略

随着能源行业的发展,多站融合逐渐成为能源互联的重要支撑,光伏电站出力的随机性和波动性对多站融合的可靠性带来了不利影响。针对此,综合考虑分时电价和光伏出力不确定性的影响,建立储能电站的循环充放电寿命模型,通过机会约束规划确定储能电站最佳配置策略;分析考虑光伏电站出力不确定性对储能容量配置的影响,确定储能电站的运行优化策略。最后,通过算例验证考虑机会约束的储能电站容量优化配置和最佳运行策略的有效性和经济性。     

提升电网惯性与一次调频性能的储能容量配置方法

风电、光伏等新能源机组取代同步发电机组接入电网,使电网的惯性和一次调频备用容量下降,电网频率的暂态稳定性也随之下降。针对这一问题,通过分析储能控制器系数与电网频率动态之间的关系,提出了一种定量配置储能的方法。该方法能够维持新能源机组取代传统机组接入前后,系统惯性大小以及一次调频能力不变。同时,针对新能源机组输出功率的波动性会导致承担的负荷低于装机容量的问题,文章进一步根据新能源电站历史输出功率数据,通过设置置信水平的方式来确定储能容量大小,从而提升储能配置的经济性。仿真结果表明,所提储能配置方法能够定量补偿电网的惯性大小和一次调频备用容量,有效提升电网频率的暂态稳定性。     

配电网中储能系统优化配置研究

在配电网中配置储能系统可以平抑高峰负荷,减少负荷峰谷差,提高供电可靠性,降低网络损耗。研究了配电网中引入储能系统在降低发电侧、输配电侧建设容量投资和减少重要用户停电损失费用方面带来的经济价值,分析了其降低配电网络损耗和利用分时电价减少电量电费获得的经济效益。同时,考虑储能系统的一次投资成本和运行维护成本,建立了经济性最优条件下适合不同储能类型的容量优化配置模型。以某配电网为例,对模型进行求解分析。     

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。     

基于链式电池储能系统的惯量补偿策略

随着新能源渗透率的不断提高,新能源并网系统呈现出低惯量特性,电力系统频率稳定性降低。在中、高压电网中接入链式电池储能变换器,有利于提高系统的等效惯量。介绍了链式电池储能变换器的主电路拓扑及数学模型,分析了惯量补偿目标和储能容量配置,提出了一种基于链式电池储能系统(BESS)的惯量补偿控制策略。该策略使链式BESS能够响应电网频率的变化,对电网频率变化产生阻尼作用。实验结果证明了所提控制策略的正确性和有效性。     

面向储能容量配置数据驱动的负荷分区

针对负荷分布对储能应用目标和容量需求的影响,提出面向储能容量配置的负荷分区新方法。根据电网负荷与新能源出力的特点,将峰谷隶属度作为代表负荷特性的指标,将新能源反调峰与大波动性作为代表新能源出力的指标,用这2种指标进行模糊聚类得出负荷分区。最后,结合新疆新能源并网系统实际运行数据,对上述负荷分区方法进行仿真验证。结果显示,在储能容量配置时利用该分区方法为储能充放电功率控制模型提供准确的负荷分区,可以抑制新能源的反调峰和大波动性,并增加电网消纳新能源的能力。     

面向新能源就地消纳的园区储能与电价协调优化方法

为促进园区新能源就地消纳,充分利用电价的优化调节能力和储能作为灵活资源的调节手段,提出一种储能与电价协调优化方法,构建双层源荷储协调优化模型以提高新能源就地消纳能力。首先,上层优化模型根据预测的净负荷功率曲线对分时时段进行划分,以园区运营商收益最大为目标对分时电价进行优化;其次,在下层优化模型中计及储能电池的容量损耗,综合考虑运营商成本和新能源消纳能力,以新能源就地消纳率最大为目标对储能进行优化配置。在此基础上,提出飞蛾火焰优化-粒子群优化（MFO-PSO）智能优化算法对模型进行求解。最后,算例分析验证了所提方法能够有效促进新能源就地消纳,并提高储能配置的经济性。