计及可靠性的含源配电网储能系统的优化配置北大核心CSCD

本工作研究了计及可靠性的含源配电网储能系统的优化配置问题。首先,提出了适用于含源配电网供电可靠率指标的计算方法,具体考虑了负荷时序、分布式光伏出力及储能系统运行特性。然后,基于上述计算方法,提出了计及可靠性的含源配电网储能系统的优化配置模型,综合考虑了配电网的可靠性和经济性指标,约束条件包括配电网潮流、系统功率平衡、光伏出力以及储能系统运行。最后,以17节点配电网为例,利用遗传算法对本研究模型进行求解,得到了含光伏配电系统中储能系统的最优安装位置和容量。并且,分析讨论了储能和分布式光伏同步配置、储能在系统侧集中配置等不同的安装方案以及子目标权重系数的设置对目标函数的影响。     

考虑分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置

基于成本效益分析,以分布式发电商净收益现值最大为目标函数,建立了考虑单一分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置模型。在模型中,采用雨流计数法计算储能寿命,并针对不同的电价机制设计了相应的调度策略。针对提出的优化模型,设计了两阶段求解框架:第一阶段在极端场景下计算候选节点接纳能力的有功值上限;第二阶段将第一阶段的结果作为约束,利用枚举法求解最优的分布式光伏储能容量。运用所提出的模型和框架,在IEEE33节点中针对不同类型区域配电网及不同电价机制进行了仿真分析。结果表明,分布式发电商能够在确保自身收益最大化的同时,实现与用户的双赢。     

基于改进海洋捕食者算法的配电网储能多目标优化配置北大核心CSCD

分布式电源(distributed generation,DG)的大量接入是配电网重要发展趋势之一,而储能系统的合理配置是提升配电网接纳DG能力的重要手段。本工作考虑高比例DG接入配电网造成电能质量下降问题,建立使配电网电压偏移最小、线损率最低、储能规划成本最优三个指标的储能多目标优化配置模型;针对目前侧重改进传统优化算法求解储能配置多目标优化问题性能不足方面,采用一种基于快速非支配排序和边界交叉构造权重设置参考点的方法对海洋捕食者算法改进,进而求解配电网储能多目标优化模型,得出储能在配电网中的最佳并网位置、额定容量和储能电池调度周期内的充放电功率。通过在IEEE-33节点系统上进行算例分析,结果显示:采用改进的多目标海洋捕食者算法能够有效地求解出在最优储能规划成本下使配电网经济、稳定运行的储能配置方案,及储能电池运行周期内最佳的充放电策略;并且通过对比多种智能优化算法,证明了所提改进海洋捕食者算法在求解储能多目标优化配置问题上具有良好的收敛性能、分布性能。     

考虑光伏储能和可控负荷的配电网检修计划优化

主动配电网（active distribution network, ADN）是传统配电网的一个发展方向,其特点是能够对接入配电网的分布式电源（distributed energy resources, DER）进行主动控制和主动管理,这会对配电网检修计划的制定产生一定的影响。以含有光伏-储能联合发电系统和可控负荷的配电网为例,研究分布式电源在配电网检修中所能起到的作用,建立了相应的二层优化模型。其中子模型为单设备检修优化模型,考虑天气情况对光伏发电出力的影响,通过对储能电池和可控负荷的优化设置来减小功率损失;主模型为全检修计划优化模型,考虑储能电池容量约束,优化目标为减少检修全过程中的经济损失。针对模型特点,采用混沌粒子群分层优化算法和改进的TSP搜索算法进行求解。IEEE33节点系统的仿真结果显示了模型的正确性和有效性,比较不同条件下的仿真结果可以说明分布式能源的接入有助于降低配电网检修造成的损失。     

光伏系统液流电池储能优化配置北大核心CSCD

液流电池具有长时储能成本低、系统安全性高等特点,适用于大规模长时储能的应用场景,通过对液流电池系统进行合理的规划配置,可以平抑新能源发电系统的间歇性和波动性,对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。目前缺乏基于液流电池技术特性和运行特性展开的新能源系统与液流电池优化配置方法研究,随着我国能源快速转型,充分发挥液流电池技术及运行特点,优化配置新能源系统中液流电池容量,对建立新型电力系统有着积极作用。本工作以光伏与液流电池联合发电的局域网为研究对象,提出了适用于光伏系统的液流电池储能优化配置方法,通过对液流电池系统中各个模块系统的运行特性、系统初投资和全寿期运维成本进行了深入地研究分析,基于液流电池系统具有功率与容量模块相分离的特点,对大规模液流电池系统的功率和容量配比进行了优化设计。综合液流电池系统模块优化设计的结果,对光伏与液流电池联合发电的局域网系统进行运行策略优化,在保证局域网供电稳定运行的同时,以液流电池系统初投资与全寿期运行成本之和最小为目标函数,求解得到优化液流电池优化配置方案。算例应用表明,大规模液流电池系统功率和容量配置为1 MW/8 MWh时为经济性最优的兆瓦级液流电池模块设计,25年运行期LCOE为0.292元/kWh;在本工作应用的局域网中储能优化配置的目标函数在储能配置为20 MW/160 MWh方案达到最优解。     

考虑分布式电源运行特性的青海配电网储能规划研究

青海配电网储能规划的传统方法忽略了建立环状供电结构,导致配电网存在储能少、规划成本高的问题。该研究提出考虑分布式电源运行特性的青海配电网储能规划方法,分析分布式电源的运行特性,建立青海配电网储能规划模型,引入傅里叶频谱分析法,控制青海配电网储能线路中频率过高的电压。根据特性分析结果,通过环状供电结构消除约束,更好地实现储能规划。实验结果表明,该研究方法的储能规划效果更好,规划成本更低,能够实现高质量的储能规划。     

新能源侧储能优化配置技术研究进展北大核心CSCD

储能作为提升新能源消纳量的一种重要手段,在“碳达峰、碳中和”要求大力发展风光等新能源背景下,“新能源+储能”模式将成为国家“十四五”期间新能源发展主流趋势。已有的储能相关综述文章主要归纳总结了各种储能本体技术的发展和储能在电力系统中的应用场景,对储能优化配置技术研究综述尚少,特别是新能源侧储能,因此了解储能在新能源侧的优化配置技术十分必要。本文首先介绍和分析了新能源侧配置储能的发展现状,包括“十四五”期间各省份颁布的政策、国内典型示范工程和应用场景;其次探讨了储能优化配置技术中2个关键问题,储能系统选型和储能系统规划模型。在选型方面,对比和分析了各种电池类型的优缺点和适用场景,在构建储能系统规划模型方面,综合考虑风光出力不确定性、经济性、环保性和技术性等不同因素对规划模型的影响,列出了具体的数学表达式和相应的规划方法;最后,针对新能源侧配置储能的政策制定、储能本体技术的发展、系统选型、优化模型的建立和优化配置仿真软件平台的开发等关键性内容提出建设性意见,为未来新能源侧配置储能实际工程项目的建设提供借鉴和参考。     

面向配电网设备利用率提升的分布式储能优化配置

随着配电网中负荷峰谷波动特性加剧以及分布式电源的渗透率加大,分布式储能势必成为配电网构建"供储销"新形态,提升存量变配电设备利用率和分布式可再生能源消纳能力是一种可行的技术方案选择.针对配电网时段性、局部性设备重过载负荷平衡需求,提出基于线路和变电设备两阶段潮流灵敏度搜索的分布式储能选址定容优化模型,以储能总投资最小为...     

分布式储能系统光伏功率共享性能优化方案研究

在“双碳”目标下,分布式储能系统成为并网发电的重要研究方向。结合实践案例,分析了分布式储能系统光伏功率共享性能指标,解析了光伏共享社区分布式储能系统最优解集推导方式,通过两类应用场景——EMS智能管理的共享电池应用场景、“光储柴”联合运行共享应用场景,进一步提出了分布式储能系统中光伏功率共享性能优化方案,进而实现对不同应用场景下的光伏功率共享,为分布式储能系统的应用方案全面优化提供理论参考。     

基于改进遗传模拟退火算法的分布式光伏储能投资决策研究北大核心CSCD

文章考虑光伏出力的强随机波动性,基于地区光伏电站历史发电功率数据,采用改进的K中心点聚类算法提取光伏出力典型场景;考虑负荷、光伏出力时序特性,构建光伏、负荷联合时序场景。从场景发生概率角度出发,充分考虑光伏安装运维成本、售电、节能降损效益,以光伏电站经济效益最大化为目标,采用改进遗传模拟退火算法搜寻光伏电站最优位置和容量;采用超级电容平抑分布式光伏发电出力波动,以容量最小为目标优化储能装置充放电功率曲线,进而确定储能位置和容量。     

考虑电动汽车聚合调控的配电网储能优化配置

灵活负荷如电动汽车的调控是增强电网运行灵活性的新兴手段,然而在储能规划阶段常被忽视。对此,本文提出考虑电动汽车聚合调控的配电网储能优化配置方法。首先,计及抵达时间、离开时间和期望电量等特征参数刻画单个电动汽车的运行域,进而基于电动汽车闵可夫斯基和得到充电站的二阶近似实用模型,用于刻画电动汽车聚合调控特性;然后,建立采用支路虚拟电阻表征充放电损耗的储能运行模型;进一步,提出基于K-Medoids场景生成算法与Benders分解算法的储能规划-运行两阶段随机优化方法。最后,算例以改进IEEE-33节点配电系统为例进行分析,结果表明电动汽车可控比例升高,储能配置的总容量会随之增大,碳排放量会显著减少,光伏利用率会明显提高。     

基于Markov链光伏储能模型的传输功率可用性评估北大核心CSCD

为了量化光伏发电传输功率的可用性,文章基于光伏储能系统能量状态的Markov链,建立了光伏组件与储能系统之间能量传递过程模型,并采用蒙特卡洛方法,根据实际太阳光入射功率和负荷分布的概率密度函数,生成日间光伏功率和负荷的随机值;再根据二者的差值直方图得到转移概率、一步转移概率矩阵和极限概率,建立了不同尺寸储能装置的储能容量与传输功率可用性的关系。此外,对不同工作温度引起的电池容量下降进行了可用性影响研究,结果表明,温度影响电池充放电效率,从而影响储能容量,并通过数值计算得到了不同储能装置效率下储能容量与传输功率可用性之间的关系。该模型也适用于储能装置老化导致的储能容量降低的情况。     

基于贪婪算法的分布式储能系统容量优化配置方法北大核心CSCD

分布式储能系统(distributed energy storage system,DESS)对电力系统调峰至关重要,其选址和容量配置一直是业内研究热点,然而DESS规划配置方面依然存在经济技术分析不够全面和计算复杂度较高的问题。基于此,本文提出了一种基于贪婪算法的分布式储能系统容量优化配置方法。首先建立了全面的DESS经济模型和运行约束模型,相对传统仅考虑投资成本和运行成本的缺陷,增加了储能运行调度带来的经济效益;然后通过功率损耗灵敏度(power loss sensitivity,PLS)进行选址,可降低寻址问题的维度并提高优化效率;接着利用贪婪算法将DESS划分为诸多单元分别优化,并将每个单元的决策过程简化为简单模型,可显著提高求解效率;为验证所提方法的有效性,本文以浙江嘉兴市某小区负荷数据为例,在MATLAB R2015b中进行仿真分析。结果表明:①相比遗传算法,本文算法仅能得到局部最优解,获得的经济效益略低,但差距不大,可显著提高计算效率;②相比于整体优化,其优化结果相同,但不涉及网损等成本计算,计算效率进一步提高。     

分布式光伏、储能应用价值及商业模式研究

近年来国家高度重视分布式能源和储能的发展,光伏和储能产业发展潜力巨大。首先提出了对光伏、储能产业发展的总体认识。在此基础上,从经济价值、社会价值和管理价值三方面对其应用价值进行全面详细分析,并结合具体实例对商业模式与经济效益进行研究。研究结论表明同一省区相同边界条件下,“自发自用、余电上网”模式下的光伏项目经济收益最佳,其次是光储结合项目。在峰谷价差较大的省份可因地制宜地开展储能项目。未来发展过程中,应充分研判行业发展趋势及区域特点,稳步开展分布式光伏、储能的项目规划,提升项目经济性。     

动态电价下分布式光伏-储能系统优化与经济性分析

基于无政策补贴和上网电价研究背景,该文采用提高光伏微网自用且兼顾系统经济性的储能控制策略,分析了不同动态电价定价方案、储能容量和单位容量成本对光伏-储能系统经济性的影响.以长沙某办公建筑为例,采用动态规划求解系统年最佳运行策略并计算系统生命周期经济性和光伏自消耗率,结果表明动态电价每提高41.5％,系统盈利可行域提高8...     

提升光伏消纳的分布式储能系统控制方法

分布式储能具有分散灵活等特点,多分布式储能协同配合可以解决单一储能调节能力差、范围小的问题,可以进一步提高新能源消纳能力。提高新能源利用率。本工作通过建立一个光伏电站、两个分布式储能系统模型,并通过分析光伏电站出力,利用储能系统跟踪光伏出力的特点建立以分布式储能系统出力最小为目标的目标函数,结合发电系统的功率平衡要求、分布式储能系统的电池能量状态(state of energy,SOE)约束、分布式储能系统功率和容量约束,采用线性递减惯性权重粒子群优化算法,旨在在已有的约束条件下,寻求分布式储能系统的最佳效率。通过仿真分析该方法可以提高光伏消纳能力,减少储能系统动作次数,进一步增加储能系统的寿命。     

分布式储能运行规划一体的多目标选址定容方法

针对含高比例新能源配网中分布式储能的选址定容问题,首先以系统模块度、有功平衡度和群间交互功率波动指标对配网进行集群划分;进而考虑配网的经济性和安全性指标,以配网购电成本、储能日均成本、电压波动和网损为优化目标,以储能的位置及优化出力为决策变量,构建了分布式储能运行规划一体的选址定容模型;采用改进的NSAG-III多目标优化算法对模型进行求解,且针对位置变量提出了偏移交叉操作方法,对目标和多时间尺度规划变量分别采用嵌入式潮流和混合编码的方式进行处理;最后在IEEE33节点配网模型上验证了所提方法和模型的合理性和高效性,为未来新型电力系统的新能源消纳和储能合理规划奠定基础。     

基于合作博弈的光伏产销者分布式储能容量优化配置

针对光伏产销者侧分布式储能独立配置和使用时资源利用率不高问题,提出了一种基于共享模式的光伏产销者分布式储能两阶段容量优化配置方法。首先,在阐述光伏产销者社区内部分布式储能共享框架的基础上,以光伏产销者社区年用电综合费用最小为目标,优化社区分布式储能总容量;其次,在分布式储能总容量的约束下,计及分布式储能共享过程中的功率损耗,以社区内各光伏产销者年用电节省收益最大为目标,通过合作博弈的方法优化各分布式储能的容量;再次,考虑储能共享过程中的功率损耗影响,基于改进Shapley值法对合作博弈下的年用电节省收益进行分配;最后,通过算例仿真验证所提方法的有效性。     

考虑聚合效应的多点分布式储能系统灵活性评价方法研究

针对多点分布式储能系统的灵活性评价问题,深入讨论分析了电力系统灵活性的定义、内涵,提出了考虑聚合效应的多点分布式储能系统灵活性评价指标和方法,并基于河南电网侧储能电站示范工程进行案例分析,验证了方法的适用性和有效性。研究表明：考虑聚合效应的灵活性评价指标和方法能够有效地量化多点分布式储能系统响应系统不确定变化时的灵活调节能力,有助于提高储能电站调度运行的量化决策水平,具有一定的工程实用价值。     

计及分布式储能的虚拟电厂优化调度

分布式储能是虚拟电厂的优质可调节资源。为提高含分布式储能的虚拟电厂收益,构建了虚拟电厂中柴油发电机和风光可再生能源机组的模型;分别建立了并网型储能与用户侧储能两种分布式储能的运行约束条件;基于日前市场分时电价对虚拟电厂资源进行了优化调度算例分析。研究结果表明,受需量约束的限制,用户侧储能的收益能力不如并网型储能;不同需量约束将影响用户侧储能为虚拟电厂进行电价套利的能力;用户侧储能的个数越多,虚拟电厂的总收益越少。