面向电网调频应用的电池储能电源仿真模型

对面向电网调频的电池储能电源模型展开了研究。首先,通过深入分析调频工况的幅值和充放电频率特点,总结了电池储能电源的出力特征;然后,介绍了电池储能电源电磁暂态模型的形成过程,在此基础上,提出了满足调频研究需求的仿真模型及其参数辨识方法;最后,基于多个磷酸铁锂电池的实验数据,采用改进的遗传算法辨识出仿真模型中的参数,并基于调频工况进行了验证分析。分析结果表明,模型仿真数据与实际储能的运行数据及特性相吻合,误差在1%以内,且提出的仿真模型结构合理,可较好地满足一次调频、二次调频以及其他秒级至分钟级的应用需求。     

基于改进形态学滤波的电压暂降实时检测方法研究

电压暂降已被认为是最常见的电能质量问题,快速准确检测电压暂降的典型特征量,是补偿和治理电压暂降的重要前提。提出一种求导αβ-dq变换结合改进形态学滤波的电压暂降实时检测方法,该方法在求导αβ-dq变换的基础上,引入改进形态学滤波,通过改造腐蚀运算和膨胀运算,提高形态学滤波的实时性,并结合微处理器缓存区数据更新过程,简化形态学滤波过程计算量,实现电压暂降实时快速检测。最后,仿真分析与实测数据验证该方法的准确性与实时性,结果表明,所提出的方法能快速精确地检测暂降深度与相位跳变,准确性与实时性皆满足电压暂降实时检测的需求。该方法计算量小,准确性高,适用于电压暂降检测与治理装置,具有实际工程应用价值。     

星形-双梯形接线平衡变压器负序及效率分析

由于现有电气化铁道牵引负荷的不对称性,导致电力系统含有大量负序电流,牵引变压器运行效率不高.为了解决上述问题,对星形-双梯形接线三相变两相平衡变压器进行了研究,重点分析其负序特性及效率特性,并在不同负载工况下,探讨一次侧电流不平衡度及变压器运行效率的情况,得出了电流不平衡度为零且变压器运行效率最高的条件.通过MATLAB建模对其负序特性与效率特性进行了仿真研究,结果表明该变压器能抑制负序电流的产生.     

大规模储能电源参与电网调频研究综述

为解决风电大规模并网引起的电网调频容量不足问题,可引入储能辅助电网调频,利用其快速响应特性改善调频效果。综述了储能参与电网调频的技术现状,包括必要性与可行性分析、区域电网与储能仿真模型、协调控制方法(储能控制策略、容量配置以及经济性评估、储能-传统调频电源的联合运行),并指出其不足之处。凝练出该研究方向的关键科学问题,并阐述了未来需重点关注的研究内容：储能用于电网调频的应用场景确定、定价机制设计及容量优化配置。     

考虑超短期负荷预测的储能电池参与电网一次调频控制策略

考虑电力系统调频效果和储能容量,提出一种储能参与电网一次调频的出力策略。通过超短期负荷预测曲线得到调频需求,提出了基于双层模糊控制的动态荷电状态(SOC)基准储能容量恢复策略,并给出了储能电池参与一次调频的效果评价指标与储能SOC健康度评价指标。最后,以典型区域电网为例,对所提策略在2种典型工况下进行仿真分析并与常规控制策略比较。结果表明,所提策略能够有效改善调频效果和储能SOC健康状态。     

不同类型储能电源参与电网调频的效果比较研究

保持频率稳定是电力系统正常运行的基本要求。未来,储能电源将成为电力系统中必不可少的辅助调频手段。为比较不同类型储能电源参与电网调频的效果,以常用的电池储能电源(BESS)、电容器储能电源(CES)和超导磁储能电源(SMES)为研究对象,建立了包含储能电源的经典两区域电力系统模型;提出储能电源参与电网调频的运行模式为有功/无功功率(PQ)控制;最后,通过模拟两种不同的负荷扰动,分析了自动发电控制(AGC)-BESS、AGC-CES、AGC-SMES和仅含AGC四种组合方式参与电网调频的控制效果;同时,对后续研究工作进行展望。     

基于动态峰谷时段划分的储能调峰调频经济调度研究

为高效合理地利用储能(energy storage,ES)设备和提高ES多应用场景切换的准确性,在分析ES多应用场景的基础上,提出一种基于ES等容量调峰的峰谷时段划分方法,旨在提高峰谷时段划分和ES应用场景切换准确性。在此基础上,构建基于动态峰谷时段划分的ES多应用场景经济优化模型,即在非调峰阶段,利用ES参与平抑负荷波动,充分发挥了ES“闲时复用”的功能,进而提高了ES利用率和经济收益。仿真结果表明：相比单调峰经济模型,ES多应用场景经济优化模型投资回收期缩短了1.17年,与单调峰场景时段划分相比,动态峰谷时段划分方法投资回收年限缩短了1.75年,有效证明了该方法的可行性。     

基于幅频特性的储能系统参与调频的效果评价方法

运用功率谱密度PSD理论和时域-频域变换原理,通过考察风电功率波动分量的PSD分布特点,系统地研究并阐述具有不同均值的风电功率波动所具有的频谱特征。构建电网调频仿真模型和以风电功率波动为激励、以电网频率偏差和机组(及储能电源)出力变化量为响应的电网幅频特性,比较研究了仅常规机组调频和储能电源参与调频的电网幅频特性的变化规律。针对单纯的时域指标无法体现调频责任分配的局限性,提出一种基于时、频域指标的储能系统参与调频的效果评价方法。仿真算例表明,所提出的方法能全面有效地评价储能参与调频过程中与常规机组在调频责任分配上的区别,可为评价储能相关控制方式的有效性及分析其在调频过程中所起的作用提供定量参考依据。     

基于灵敏度分析的储能电池参与二次调频控制策略

针对储能电池参与电网二次调频,基于灵敏度分析,提出了一种综合区域控制误差(ACE)信号分配模式和传统的区域控制需求(ARR)信号分配模式优点的控制策略。首先,针对ACE和ARR信号分配模式,在复频域中利用灵敏度原理分析含储能电池参与二次调频的区域电网频率特性,据此提出确定储能电池动作时机及调节模式的方法;计及时域中储能电池的能量限制和传统电源的爬坡速率限制,依据动态调频容量指标,提出确定储能电池动作深度的方法;最后形成考虑动作时机与深度的储能电池控制策略,并给出相应的实现流程。结合实际电网的阶跃扰动工况进行仿真证明,结果表明该策略不仅能较大程度地改善电网调频以及储能电池运行的性能,而且充分利用各调频电源的技术优势。     

基于政策补贴的分布式光伏投资回收期计算

正随着电力需求的持续增长、传统能源紧缺形势的不断加深以及环境问题的日益突出,清洁能源尤其是光伏PV(Photovoltaics)发电技术的发展获得了广泛支持。光伏具有取之不尽用之不竭、清洁环保、安装地点灵活等多方面的优点,为我国节能减排的开展提供了技术保障。随着城镇化进程的快速发展,国家已经制定了城镇