配电网中储能参与多场景的多维经济性评估

随着配电网中新能源装机规模的扩大,会带来配网负荷峰谷差增大及新能源消纳困难等问题。储能具有“低储高发”的特性,其已经被认为是削峰填谷、提高新能源消纳能力的有效手段。但目前储能成本仍较高,故如何配置储能并对其进行经济性评估分析是重要的。为此,综合考虑储能系统参与削峰填谷、提高新能源消纳能力的两种应用场景,计及套利收益、环境效益、政府补贴、投资建设成本和年运行维护成本等多维因素,建立储能系统的经济性评估总模型,通过算例对两种场景进行经济性分析。结果表明,在削峰填谷场景中,得到了不同电价差下,储能收益最大时的最优配置。在提高新能源消纳能力场景中,确定了在所设条件下,新能源消纳比例超过66%时储能系统开始盈利。     

基于设备在线监测的电网状态检修决策模型

日趋成熟的在线监测技术大幅提升了设备状态的观测频率。在此背景下,需要更加灵活的电网状态检修决策模型以适应高频率、可观测的设备状态变化。目前已有的电网状态检修决策模型主要优化是基于当前设备状态的系统级检修计划,并没有考虑对规划时间内新增状态信息的应对策略。这样无法利用可获得的规划时间内的状态信息,导致检修计划效能受限。因此,提出一种设备在线监测下电网状态检修的决策模型。具体实现方式是在已有模型中加入检修门槛,一旦设备状态在检修计划前越过该门槛,则将原计划提前执行以防止发生故障。同时将检修门槛应用于非待修设备,以应对可能发生的非待修/待修类别转换,由此形成完整的电网状态检修策略。进一步建立优化模型,以电网运行总风险为目标联合优化检修计划和检修门槛。最后通过算例分析表明该方法是可行有效的,对电网设备状态检修具有一定的工程价值。     

抑制风电并网影响的储能系统调峰控制策略设计

大规模风电并网引发调峰问题的本质原因在于风电出力具有不可控性,电池储能系统能够实现对电能的吞吐而被认为是控制风电出力、提高电网接纳风电能力的有效手段。针对风电出力反调峰特性导致系统调峰容量不足的情况,分析了大规模风电接入对负荷低谷时段常规机组出力计划制定的影响机制和储能系统对提高电力系统调峰容量的调控机制,设计了含动作死区参与负荷低谷时段调峰的电池储能系统控制策略。算例分析表明,所设计电池储能系统控制策略可有效减少因风电接入所引发的火电机组启停调峰次数,大大提高电网运行的经济性。     

内蕴运行寿命测算的混合储能系统控制策略设计

针对电池一超级电容器构成的混合储能系统(HESS),提出了一种基于低通滤波原理的HESS控制策略.基于滑动平均值原理确定电池参考输出功率,以实现电池对风电功率趋势性波动分量的控制,而超级电容器用以平抑风电功率中的快变波动分量;通过评估电池充放电状态,构建了内蕴运行寿命测算的HESS控制策略性能评价方法.基于某风电场实际运行数据,仿真分析了低通滤波截止频率、滑动平均值时间尺度等对HESS中电池运行寿命的影响,并给出了相应控制参数的参考值以延长电池运行寿命.研究结果对HESS的工程应用具有理论指导作用.     

模块化VRB-EC混合储能系统配置与控制的优化

提出了一种适用于全钒液流电池-电化学电容器(VRB-EC)混合储能系统(HESS)的控制策略,分析了EC的最优配置数量及HESS的最小成本。根据风电预测数据设计HESS总充放电功率,通过设定EC的动作区间以降低对VRB的损耗,通过排序法实现对VRB各单元充电任务的合理分配。基于某风电场30 d实测及预测数据,仿真分析了EC配置数量对HESS成本的影响,得到了HESS的最优配置及最小成本,为工程应用中VRB-EC混合储能系统运行方式的制定和配置的选择提供了参考依据。     

风储联合系统分风速一次调频协同控制策略

针对风电大规模并网所引起的系统频率不稳定,以及系统惯量降低导致调频能力下降的问题,在风储联合参与系统一次调频运行模式下,考虑储能荷电状态约束,提出了风储联合协同调频控制策略。建立含风储系统模型,提出了风储联合协同一次调频控制策略,并对风速区间进行了划分,在不同风速区间采取风机变速或变桨协调调频控制策略,以提高风电自身调频的利用程度。最后,在MATLAB/Simulink平台搭建了含风储联合系统的电网频率特性仿真模型,结果表明,所提策略能够有效改善电力系统综合频率特性,对风储联合实际工程的调频问题提供了理论依据。     

双馈风电机群并网系统时变最优潮流的优化追踪方法

针对风力发电功率不确定性引起的风电系统并网点及内部节点的电压协调控制在优化速度上难以追随的问题,建立了双馈风电机群并网系统时变最优潮流的优化追踪模型,并给出了模型的在线快速求解方法.在实时量测、通信技术使风电系统可观测的前提下,该模型和求解方法着眼于极短优化周期内风电系统状态量变化微小的特点,通过保留泰勒展开一阶项使模...