构网型储能系统与风力发电的协同控制研究
在风电场直流侧配备储能以实现虚拟同步机控制的方案需要对风电场的硬件进行改造升级,成本较高;在风电场交流侧配备储能虽成本较低,但现有的风电场与交流侧储能独立控制的方法对风电场出力波动的平抑作用有限。在不改变风电场现行控制基础上,文章提出一种风电场及其交流侧配备的构网型储能设备的虚拟同步发电机协同控制方案,可使新能源和储能联合系统呈现电压源效应并提供系统阻尼和惯量,考虑了储能容量对控制效果的限制作用,并提出了储能容量与风电场装机量的最佳配比,通过仿真实验对该方案的有效性进行了论证。结果表明:通过协同控制风电场与其交流侧配备的构网型储能出力,可以与风电场直流侧配备储能的虚拟控制实现相同的频率与电压支持效果,并有效平抑风力发电的波动性。
面向节能降碳的冶炼企业风光储多目标协同定容方法
在考虑新能源不确定性和用户碳排放的基础上,提出一种考虑经济、清洁的冶炼企业储能多目标定容优化方法,建立储能双层优化模型,上层模型对已经或计划安装新能源的冶炼工业大用户进行储能配置优化,下层模型对储能时序出力进行优化。首先,基于风、光、储三者的充、放电特性,分别构建风、光出力的随机不确定模型和储能充放电模型;其次,建立冶炼行业碳排放核算模型,根据用户产量、电力负荷情况计算碳排总量及电力消耗产生的碳排量,给出对应的减碳策略;然后,基于潜在的碳排放成本,制定以经济效益最大、成本及碳排放总量最小为多目标,考虑系统安全运行约束下的企业储能最优容量;最后,以某炼铜企业为例,采用所提方法优化阶梯容量的风、光新能源接入下的储能容量,仿真结果验证了所提方法的有效性。
区块链下虚拟电厂混合储能容量优化配置及收益分配
为促进新能源消纳,实现虚拟电厂的价值最大化,以风电商、光伏商和储能商为收益主体构建虚拟电厂参与电力交易。首先,构建区块链下的包含蓄电池和超级电容的风、光、储虚拟电厂结构;其次,基于区块链中共享的发电数据、用能数据和运行数据等参数,提出混合储能充放电策略和以混合储能成本最低为目标的容量优化配置方法,并采用粒子群算法求解;再次,以区块链应用程度、风险偏好、合作意愿及参与程度为因素改进Shapley值法,建立收益修正模型,并分析区块链下基于智能合约的收益分配过程;最后,通过算例仿真及结果分析,验证所建模型及方法的可行性与适用性。
基于参数规划的电网侧储能容量价值评估方法
在新能源大规模接入电力系统的背景下,电网侧储能作为一种灵活资源可以支撑电力系统运行。评估储能应用价值是进行储能容量配置的必要准备工作。文中首先定义3个评估指标,体现出储能对新能源消纳、电力系统灵活性和系统调度经济性的价值;然后基于多参数混合整数线性规划理论,提出一种储能容量价值评估方法,并应用到所提评估指标中,每个评估指标都能得到以储能功率容量和能量容量为参数的分段线性函数;最后使用东北电网数据仿真验证所提模型和方法。结果显示所提方法可以解析刻画储能容量对其应用价值的影响,并将结果进行可视化展示;解析表达式中包含的灵敏度信息揭示了储能容量价值的关键瓶颈参数,并可为不同应用场景储能容量配置提供参考。
考虑电-氢-热多能互补的微网多目标优化配置
氢储能具有储能容量大、储存时间长、清洁无污染、可实现多种能源网络互联互补和协同优化等诸多优点,有望成为推动分布式能源发展和提升终端能源利用效率的重要支撑技术。为了提高独立型微网供电可靠性及可再生能源利用率,文中分析了典型电、氢、热装置的运行特性,提出考虑电-氢-热多能互补的独立微网多目标优化配置模型,并基于模拟退火的粒子群(simulated annealing particle swarm optimization,SAPSO)算法对目标问题进行求解,获得不同配置方案下的技术经济指标。最后,通过东北某地独立微网优化配置算例,基于MATLAB平台验证了所提多能互补配置方案较传统电储能配置方案负荷失电率降低了3.18%,可再生能源利用率提高了8.37%。所提配置方案可有效促进可再生能源消纳,保证独立微网的供电可靠性。
参与辅助服务的用户侧储能优化配置及经济分析
为使用户侧储能收益最大化,提出了一种参与辅助服务市场的用户侧储能优化配置方法。首先,建立了用户侧储能的全生命周期成本和考虑辅助服务的收益模型;其次,在两部制电价下,基于对储能电池运行特性和用户负荷特性的考虑,建立了一种参与辅助服务的用户侧储能优化配置模型,以储能容量和辅助服务参数为优化变量,对工业用户全寿命周期的净收益进行优化计算;然后,以广西储能辅助服务市场为例,实现了用户侧储能最优容量下的配置优化,确定了参与辅助服务的变量值;最后,通过改变政策敏感度对比分析了不同辅助服务的经济效益,给后续储能投资提供了指导性意见。