基于净功率频率分解的微电网混合储能优化配置研究

微电网利用储能系统、微型燃气轮机等能够快速响应负荷和间歇式能源功率变化的可调节资源,平抑风光出力的波动性,提高电源出力和负荷的匹配性,形成能够基本实现内部功率平衡的供电网络,降低间歇式电源并网对电网安全运行造成的影响。蓄电池等能量型储能的能量密度高,但频繁充放电会快速降低电池使用寿命;超级电容等功率型储能的能量密度低,但功率密度高,并且可充放电次数多。研究了微电网中采用蓄电池和超级电容组合的混合储能系统优化配置方法,利用快速傅里叶变换对一个控制周期内的微电网净功率进行频谱分析,确定混合储能系统的输出功率,建立了以混合储能配置成本最小化为目标的优化模型,并采用粒子群算法进行求解,最后通过算例验证该方法的有效性。     

光伏发电系统用作应急电源的探讨

民用建筑中利用太阳能光伏发电系统作为应急电源应选用有储能装置的并网光伏发电系统。蓄电池组容量应按满足应急负荷需要配置。光伏发电系统是否宜作为应急电源应作经济技术方面的综合分析。     

储能电站接入对配电网保护的影响分析

储能系统接入配电网会对配电网运行及保护带来很大影响。储能系统既可以作为电源向电网输送功率,也可以作为负荷从电网中吸收功率,其运行具有很大的随机性,储能系统与配电网之间传输功率的大小也是不确定的。基于配电网传统保护基本原理,分别在储能系统作为负荷和作为电源两种状态下,分析了储能系统接入对配电网运行及保护的影响。针对储能系统作为电源状态接入配电网,分别分析了储能电站接入对接入点下游线路和上游线路两个方向的影响。最后,针对影响情况提出相应的保护改进方案。     

互补储能技术及其控制策略

储能单元作为可再生能源发电系统中必不可少的组成部分,在抑制功率波动性方面起着重要作用。针对单一储能系统功率或能量上存在的缺陷,根据蓄电池储能系统和超级电容储能系统在能量和功率上的优势,结合二者互补性,提出了面向可再生能源发电系统的互补储能技术,建立了蓄电池—超级电容器互补储能系统,并针对给定发电计划下的功率波动,给出了基于浮动平均法的控制策略。通过相应的实例分析,验证了模型和算法的有效性。     

输电线路在线监测可靠性评价方法

输电线路在线监测是实现输电线路状态检测和检修的重要手段.为评价输电线路在线监测可靠性,采用层次分析法建立了以环境因素、监测装置本体、人员因素、管理因素的可靠性评价体系结构,在可靠性评价体系基础上建立了输电线路可靠性多级模糊综合评价模型,对武汉地区一条线路的在线监测的可靠性进行了评估,确定了该条线路的在线监测可靠性等级为差,可靠性差主要是由于装置本体原因引起的.     

光储充一体化电站建设关键技术研究

针对目前充电站单台充电机的功率较大,单次充电时间较短,导致快充站在晚间电网负荷低谷时期的利用率较低,而在日间电网负荷高峰时期带来大功率的短时负荷冲击的特点,提出了一种将光伏、储能结合充电站建设的方案,即光储充一体化电站。重点对光储充一体化电站的建设意义、系统构成、储能电池选型以及能量管理策略等方面进行了分析研究。     

微型风光互补稳定发电模型

本文利用风能和光能的互补特性设计了风光互补发电控制系统,并研究了风力发电和光伏发电最大功率点跟踪控制算法、蓄电池充电放电控制及系统嵌入式硬件电路,获得了以下成果:对光伏发电提出基于固定压法结合新型变步长扰动观察法的控制,风力发电采用变步长功率扰动控制,解决了传统算法跟踪速度慢、易在最大功率点附近出现震荡的问题。     

含风—光—水—储互补电力系统的优化调度研究

随着风电和光伏发电大规模接入到电网中,其出力的随机性、间歇性和波动性对电网的安全运行带来巨大挑战。目前电网调度运行时为了确保系统的安全性,会出现大量的弃风弃光现象。但风力发电,光伏发电和水电具有自然互补的特点,利用它们的互补特性可提高电网消纳新能源的能力。提出了含风电、光伏、水电和抽水蓄能的互补发电系统,并分别以系统运行成本最低和互补系统出力波动最小为目标函数建立了两种优化调度模型。最后,算例分析验证了两种模型的合理性和可行性,并说明了互补运行可提高新能源的利用率,同时减少了风电与光伏的波动性对电网的影响。     

基于混合储能的并网光伏发电系统功率控制研究

针对并网光伏发电系统输出功率的波动,提出利用混合储能系统对功率进行平抑。介绍了光伏最大功率跟踪和并网逆变的控制,为实现发电和并网功率的匹配,考虑蓄电池和超级电容器各自特性的优势,对混合储能系统提出了三级式功率分配策略;通过设计相应的控制方法和以功率分配单元的输出功率作为参考值,混合储能系统控制变换器进行合理充放电。混合储能系统不仅保证了并网功率按计划运行,而且稳定了直流母线电压、满足了随机负荷供电。通过仿真验证,三级式功率分配策略有效,控制方法可行。     

基于二阶锥规划的交直流配电网双时间尺度协调优化

针对分布式电源出力和随机负荷的不确定所带来的运行损耗增加和安全性降低的问题,提出了一种双时间尺度的协调优化模型。在日前长时间尺度上,利用分布式电源和随机负荷的功率预测数据,以全网能量损耗最小为优化目标,确定未来1d的储能系统和投切电容器组的出力;在日内分钟级短时间尺度上,针对日前预测数据不准确问题,通过控制微燃机、静止无功补偿器和电压源型换流器的输出功率来降低预测数据误差对系统运行的不利影响,提高系统运行的安全性。通过对交直流配电网协调优化模型进行锥转化,提高了模型解算的效率。对50节点系统进行了算例分析,结果验证了所提模型的有效性。