大规模储能系统提升西北地区可再生能源消纳能力分析

目前我国西北部地区弃风弃光问题突出,已成为制约可再生能源发展的主要因素之一。随着电化学储能技术的快速发展,可通过大规模储能系统的时空功率特性来丰富电网调峰调控手段,提高电网供电可靠性,从而提升西北地区可再生能源消纳能力。首先分析了西北电网中新能源的消纳现状,提出了大规模储能系统在西北电网中的应用场景,分别基于新疆、甘肃及青海电网的实际结构及运行数据对大规模储能系统参与系统调频调压进行仿真验证,基于仿真结果得出储能系统的容量配置方案及投资效益。文章研究结果可为大规模储能系统在我国西北地区的投资运营提供参考依据。     

基于混合储能系统的风电跟踪目标出力优化控制

风电固有的随机性、波动性和间歇性使其难以跟踪调度计划运行。引入储能系统可以改善风电场的可调度性,但单一类型的储能系统不具备应用的经济性,为此,提出了一种混合储能系统提升风电跟踪目标出力能力的优化控制策略。该优化控制策略可分为混合储能系统的内部能量协调控制和多目标优化控制两部分,在不同储能系统的荷电状态下SOC(state of charge)采用适合的控制方法,实现了优化跟踪控制。其中,多目标优化模型一方面考虑了延长电池寿命,另一方面充分利用了超级电容器的特性,采用NSGA-Ⅱ法求解,实现了合理地对分配电池和超级电容器的功率目的,并在Matlab平台上进行仿真,结果验证了该控制策略的有效性。     

面向经济评估的电池储能系统工况特征量嵌入性研究

储能系统的投资过程主要包括初始购置、运维和置换三个阶段,不同的应用工况将对电池储能系统的寿命衰减速率产生差异化影响,进而影响其成本投入过程,也是储能系统经济评估中的必要考虑因素。面向储能系统的经济性动态评估,首先定义温度、倍率、放电深度(Depth of Discharge, DOD)、充放电频次等作为储能工况特征量。基于工况特征量与电池寿命损耗之间的关联关系,建立了计及工况特征参量的储能系统出力模型和成本模型。基于全寿命周期成本模型(Life Cycle Cost, LCC)和遗传算法,分析了工况特征量在储能成本评估中考虑的必要性及其影响程度。最后,在平抑光伏波动和负荷侧削峰填谷两种工况下展开算例分析,验证了在储能规划过程中考虑工况特征量的必要性。该研究将为储能规划阶段的经济性评估提供理论依据与数据基础。     

聚类分析架构下基于遗传算法的电池异常数据检测方法

异常检测技术对电池数据特征挖掘、退役电池梯次利用筛选分组以及电池运行状态安全评估均具有重要的工程实际意义。为此,该文提出一种基于聚类分析架构的遗传优化异常检测新方法,其特点在于以聚类分析进行异常检测为核心,群智能优化算法被用于解决全局寻优能力的有效途径,通过有针对性地设计目标函数用于描述数据异常状态,实现了对异常数据的有效检测。最后以电池数据异常状态检测为例,通过对比已有方法和该文所提3种聚类思想下异常检测的结果,验证了所提方法在异常检测个性化、灵活性以及准确度的优越性,尤其是基于密度思想的聚类优化检测过程表现出更为优异的检测效果,为实时电池异常状态检测和数据清洗提供了新思路。     

多能互补示范项目建设运行的启示

鲁能海西州50 MW塔式光热电站主变倒送电一次成功,标志着青海700 MW多能互补示范项目已经形成。该项目以风电、光伏和光热电站为主能源,以电池储能电站为调节电源,最大限度地降低了弃光、弃风率,彻底解决了用电峰谷期电力输出不平衡问题,为今后发展多能互补示范项目具有良好的示范作用。通过分析示范工程储能项目的建设背景,阐述了储能电池的选型和电站结构以及储能电站的集成方案,介绍了示范项目的多能互补协同控制技术、能量优化管理技术和绿色蓄电技术,总结了建设多能互补示范项目的建设经验及储能系统在岸电、交通中的商业价值。     

客户侧分布式储能汇聚潜力评估方法

以配电网为背景，采用统计学方法研究多应用场景下储能出力特性，建立基于动态响应能力、功率支撑能力、容量支撑能量、有效汇聚时间、系统稳定性、系统故障率等因素的分布式储能汇聚潜力指数模型，为分布式储能参与节点汇聚提供出力顺序的评估方法。通过分析汇聚前本地负荷用电需求制定汇聚应用目标，通过统一调度引导分布式储能建立合理的功率输入/输出顺序，将无序、自主运行的分布式储能整合成接受统一调度的优良资源。     

适合于多电平变流器的新型驱动方法实现及应用

多电平变流器的开关器件数目远大于常规的桥式PWM变流器,而常用的微控制芯片难以提供足够的PWM触发脉冲。适用于多电平变流器的多路PWM发生器可以通过现场可编程门阵列(FPGA)实现,为此研制了基于DSP和FPCA实现的24路PWM脉冲产生器。在单相级联H桥五电平变流器上进行了实验验证。实验结果表明:所得到的实验波形与自然采样法所得仿真波形的谐波特性很相近。     

多属性多目标储能系统工况适用性对比分析方法

电力系统发电、输电等环节对储能有着不同的技术需求,各储能类型在技术及经济方面存在明显的区别。此外,针对不同工况的储能配置方案选择尚无规范的评价指标。该文从储能选型的角度出发,设立了多属性多目标储能工况适用性对比分析方法,结合不同储能类型的容量配置、投资成本和技术适用性提出了储能工况适用性对比综合评价指标,并且针对储能在电力系统的发电侧、输电侧和源网矛盾中的不同需求,结合不同类型储能技术的特征建立了储能容量优化配置方法,以获得不同应用场景下的最优储能配置方案。最后,进行算例分析,分析结果验证了上述方法的有效性和指标选取的合理性,为相关储能技术的推广应用提供了理论基础。     

厚壁复合材料纵置板弹簧用预浸料固化工艺及验证

通过差式热扫描量热仪(DSC)方法预测出复合材料板弹簧用预浸料固化度与固化温度及时间的关系,并结合厚壁复合材料板簧本体在模具成型过程中温度场的变化检测,制定出合理的预浸料固化曲线。结果表明,该方法能够很好地解决厚壁复合材料板簧固化过程中加热不均匀、固化度不足的问题,从而缩短整个成型周期。     

统一电能质量控制器的建模与仿真

统一电能质量控制器可同时补偿电网畸变电压和抑制负载谐波电流。为此,构造了一种基于反向传播算法的三层前馈神经网络用来检测并联型有源电力滤波器的谐波电流,离线训练收敛后实现在线功能,对串联型有源电力滤波器谐波电压检测采用了畸变电压参考量比较检测方法;建立了统一电能质量控制器的系统仿真模型,利用其对各种电能质量问题的补偿性能进行了仿真研究,并对补偿前后负载和电源电流/电压进行了频谱分析。研究结果表明,统一电能质量控制器集电压补偿、电流补偿于一体,可有效实现多重电能质量调节功能。