船舶交直流混合系统相量测量单元优化配置方法

为实现船舶交直流混合系统潮流方程直接可解,研究了基于潮流直接可解的船舶交直流混合系统PMU优化配置方法。在分析船舶交直流混合系统的结构及其潮流计算数学模型特点的基础上,将系统划分为交流子系统和直流子系统,并得到满足不同工况下潮流方程直接可解PMU优化配置方案。以102节点典型船舶交直流混合系统为例对所提方法进行了说明和验证,结果表明方法的正确性,可有效减少PMU配置数目,得到的PMU优化配置方案可为船舶交直流混合系统配置PMU提供参考。     

考虑负荷增长变化的孤岛风柴储电网中储能系统的优化配置

针对孤岛风柴储联合发电系统,提出了一种储能系统的优化配置方法,可以在保证孤岛电网稳定运行的前提下,通过对孤岛电网中储能系统的容量和逆变器功率进行优化配置来增加电网净收益。该方法采用K-均值聚类法确定简化后场景发生的概率,以规划周期内电网运行净收益的最大化为目标建立目标函数,并对电网中储能系统的容量和逆变器功率进行优化配置。最后通过仿真验证该方法的有效性。     

分布式电源的混合储能配置分析与研究

在分析分布式电源配置混合储能的原理及优势的基础上,提出并离网情况下混合储能的结构配置方案,分析并提出能量型储能和功率型储能的容量配置原则,并构建混合储能在并离网运行模式下的仿真模型,验证了引入混合系统是解决分布式并网发电和独立发电系统的有效途径。     

基于离散傅里叶变换的孤岛型微电网混合储能优化配置

分析了孤岛型微电网中电源负荷不平衡功率的产生,基于离散傅里叶变换,将不平衡功率分解成日分量和小时分量,分别采用压缩空气储能和钠硫电池平衡该分量,为了使得分解后的日分量和小时分量最优,专门研究了不平衡功率离散傅里叶变换分断点的分断原则。在此基础上,综合计入储能投资运行成本、系统缺电损失费用和弃风惩罚费用等,建立孤岛型微电网混合储能优化配置模型。该模型可以实现离散傅里叶变换分断点和混合储能容量的统一优化,且优化过程中实现了压缩空气储能和钠硫电池两种储能容量优化配置的完全分解,简化了模型的求解复杂性。采用实际微电网系统进行了算例分析,验证了所述模型和方法的正确性。     

风能和太阳能互补利用的分布式能量系统的可行性分析

本文主要分析了内蒙偏远地区利用风能、太阳能混合发电系统的可行性,HOMER作为设计和优化工具,对风速、太阳能辐射和柴油价格这三个变量做了敏感分析。随着光伏电池板成本的降低,一个风-PV-蓄配置的混合发电系统将可能成为一个最优的选择,与常规能源对比鉴定了次项目的有效性和经济性。本文也分析了混合系统中各个组件的性能和成本     

可再生能源微网发电系统的可行性研究

利用美国新能源实验室（NREL）开发的HOMER软件,依据南京郊区风、光自然资源水平,提出新能源混合发电系统的可选方案,并进行了模拟计算和设计,比较了几种不同的混合系统的技术和经济可行性．给出了在满足给定负荷水平下以成本最优所确定混合系统的最优配置为风／蓄混合。对风速、太阳能辐射、柴油价格及其系统内某些组件的参数进行了敏感分析．适用于鉴定风能、太阳能资源水平相近地区的混合发电系统的技术选择。     

基于斑点鬣狗优化算法的多储能混合系统管理策略

本文为了管理和分配基于混合质子交换膜的燃料电池、蓄电池储能和超级电容器之间的功率分配,以改善多储能混合系统的性能并减少燃料消耗量为目标,提出一种基于斑点鬣狗优化算法的多储能混合系统能量管理策略,并将本方法与黑猩猩优化算法、基于人工生态系统的优化算法、海鸥优化算法、黑雁优化算法和郊狼优化算法进行了比较,结果表明,相对于其...     

计及运行策略的光/柴/储混合系统容量优化配置

光/柴/储混合系统中,系统投资、运行维护和停电损失等综合成本受系统运行策略的影响。基于系统不同的运行策略,建立混合系统充裕性评估模型。在此基础上计及系统运行策略、停电损失、储能设备寿命、环保折算成本等因素,建立以系统综合成本最小为目标的容量优化配置模型,采用遗传算法求解各种运行策略下系统的最优配置。通过算例分析不同运行策略下系统的最优配置,并进一步分析不同可靠性约束、燃油价格变化对系统配置的影响。算例表明,系统不同的运行策略对应不同的最优配置,同时可靠性约束、燃油价格对系统最优配置及综合成本也有一定影响。     

机组涉网保护与高频切机措施优化配置方案

通过典型事故总结归纳,分析了送端区域电网在孤岛运行时火电机组汽轮机超速保护设备和高频切机措施之间普遍存在的问题,提出了高频切机措施与超速保护设备优化配置原则;通过多种方案分析比较,给出了高频切机措施与超速保护控制优化配置方案。调研收集了国内火电机组汽轮机超速保护典型模型和典型参数,结合中国汽轮机超速保护配置现状,在PSD-BPA软件中开发并建立了火电机组汽轮机超速保护典型模型。以广东江中珠电网为例,模拟了孤岛运行的整个过程,校核了现有电网孤岛运行时高频切机措施与机组涉网保护设备之间的协调配合方案,分析了优化配置方案及原则的有效性和实用性,确保了区域电网安全稳定运行。     

有源电力滤波和电容器组混合补偿技术的研究

针对含有大量无功功率和谐波较高的场合,提出了由有源电力滤波器(APF)和电容器组成的混合补偿系统。通过负载电流检测和复合电流检测的方式分析了混合系统的幅频特性。通过对APF单独补偿、及混合系统补偿进行仿真,验证了混合补偿系统的有效性。在钢厂的实际应用验证了混合补偿系统可行性。     

考虑大规模风电接入的电力系统混合储能容量优化配置

不同储能技术在响应特性、经济成本、容量规模等方面各具特色,适用于不同的应用场景.由2种或多种储能装置耦合形成的混合储能系统往往能够综合各方技术经济特性,显现出更加优异的性能.针对现有电网受可再生能源出力波动性的影响日益严重、促进消纳存在技术瓶颈、调峰压力大等问题,提出了一种由全钒液流电池和先进绝热压缩空气储能组成的混合储能系统,建立了考虑大规模风电接入的系统容量优化配置模型.首先,分析了风电出力的频谱特性,提出了一种基于经验模态分解的风电功率分配策略;然后,基于该策略,构建了混合储能系统的双层容量优化配置模型,上层以规划期内总经济投入最小为目标决策混合储能系统的配置容量,下层以系统运行成本最低为目标决策其日前发电计划;最后,基于某实际电网典型日的风电及负荷数据对所提模型进行了仿真分析与验证.算例结果表明:所提混合储能系统的容量优化配置模型不仅可以满足电网的多性能需求,还能有效提升系统的经济性.     

基于元模型优化算法的混合储能系统双层优化配置方法

混合储能兼具能量型储能与功率型储能的优势,针对混合储能在风电平抑中的配置问题,提出了一种基于元模型优化算法的混合储能双层优化配置方法。首先,利用小波分解对风电功率的原始数据进行分解,得到混合储能需要平抑的功率。然后,针对功率分配策略对混合储能容量配置的影响问题,提出一种混合储能容量嵌套式双层优化配置方法。该方法的内层为混合储能功率优化分配策略,以荷电状态、充放电功率为约束条件,以蓄电池总体充放电功率最小为目标函数,以提高蓄电池的使用寿命;外层以最小容量、最小功率为约束条件,以混合储能的全寿命周期年均成本最小为目标函数。针对多变量、非线性、计算密集型双层优化方法具有求解复杂、计算时间长等问题,提出基于元模型优化算法的优化求解方法。算例分析结果表明,所提优化配置方法可以在保持混合储能经济性最优的同时,有效避免蓄电池频繁充放电,从而提高了其使用寿命;相比于传统的启发式求解方法,基于元模型优化算法的优化求解方法的计算速度更快,所得优化配置结果更精确。     

基于频谱分析和滑动平均滤波的混合储能容量配置方案

以风电为典型的可再生能源由于其随机性和间歇性的特点,其入网功率波动大,为减小并网时对电网造成的冲击,文中研究一种混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)来平滑风电出力波动,使入网波动符合并网规范。基于傅里叶变换对风电原始数据进行频谱分析并得到符合风电接入电网规范的理想目标输出,将两种功率的差值做为混合储能系统的补偿功率,再由滑动平均滤波方法分配混合储能中蓄电池和超级电容器的功率补偿量,考虑并网波动、充放电效率和荷电状态来确定蓄电池和超级电容器的额定功率和容量,在计及蓄电池损耗的基础上,考虑储能折旧和维护因素,计算混合储能系统的配置成本。最后算例表明混合型储能比单一型储能配置成本更低,更具有经济性,验证了该方法的可行性。     

离网直流微网群混合储能容量优化配置方法

为了优化储能系统容量配置,提高直流微网群的供电可靠性和经济性,文中提出了一种考虑各子微网互为备用的独立型直流微网群混合储能联合优化配置方法。首先,以直流微网群混合储能整体投资运维等年值成本最低为优化目标,建立混合储能容量配置模型;其次,在不失各个子微网混合储能容量配置独立性的前提下,进一步降低混合储能的配置成本;最后,以双直流微网群为算例对象,通过对比独立优化与联合优化的配置结果说明了利用微网群功率互联的特点能够大幅降低混合储能系统投资成本,提高微网群运行稳定性,从而证明文中所提配置方法的优越性。该方法后期可为独立型直流微网群的规划建设提供依据。     

风储联合发电系统运行性能研究

构建大规模风储联合并网运行系统,提高风电的可调度性,成为目前研究重点.以风储联合发电系统为研究对象,给出了系统结构图,建立了储能系统数学模型,在此基础上,考虑调度计划制定了储能系统控制策略,实现了风储联合发电系统跟踪计划出力运行模式,并构建了此运行模式下的评价指标,对风储联合发电系统的功率输出特性进行分析.基于实际风电场数据,对配置不同储能容量以及适应不同调度时间窗时系统的输出特性进行分析,为储能系统容量选取提供参考.     

含分布式电源的配电网中混合储能优化配置

以光伏及风力发电为代表的分布式电源,其出力的波动性、间歇性及随机性等特点使得所接入的配电网面临来自规划、运行的多重挑战,储能装置的快速响应特性使其成为应对间歇式电源在配电网渗透率日益提高形势下电网安全经济运行问题的重要手段。针对配电网的削峰填谷及平滑负荷变化场景需求,搭建了以成本和电力系统优化运行为目标,同时计及电网和储能装置运行约束的混合储能系统容量优化配置模型,并基于典型储能功能定位计算得出储能类型及容量。算例分析结果表明,该模型智能化地实现了典型场景下混合储能的优化配置。     

风光储智能应急电源系统研究

应急电源系统（emergency power system,EPS）作为一种各类一级和特别重要负荷的交流应急电源得到广泛应用,风光互补发电系统是新能源利用的最佳匹配,其中,整合了储能系统的风光储联合发电系统具有极佳的应用前景。研制了一套风光储智能应急电源系统,利用静态开关（static transfer switch,STS）作为投切装置,进行以风光互补发电为平台的应急电源系统的研究,实现了储能系统的充放电控制及系统输出的智能判断和快速切换。     

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。     

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。     

基于配电网分区的分布式混合储能优化方法

为了提高配电网对呈现不同出力特征的分布式电源的消纳能力,实现含多种分布式电源及大负荷并涉及不同出力特征的配电网优化运行,提出一种基于配电网分区的分布式混合储能优化方法。考虑多种分布式电源及大负荷的概率特征,通过K-means算法得到各分布式电源及大负荷的离散化模型,并计算离散化后配电网的电气距离矩阵,得到配电网分区的相似矩阵;采用吸引子传播(AP)聚类算法将配电网按照节点间的相似度大小分为多个分区,进而确定安装混合储能系统的聚类中心节点;考虑储能系统的充放电效率和荷电状态进行混合储能系统的容量配置,采用希尔伯特-黄变换将各分区的不平衡功率分解为高频分量和低频分量,分别作为功率型储能和能量型储能容量配置的参考功率,以确定最优配置方案。算例分析结果表明,所提优化方法可以有效提高储能的利用效率以及配置方案的经济性。