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储能电站消纳地区风电的调控策略

可再生能源 2023年第7期41卷 949-956页

作者：李鹏张凡马溪原姚森敬刘璐瑶杨苹南方电网数字电网研究院广东广州510630 华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室广东广州510641

利用储能解决弃风问题,成本较高。为进一步有效利用储能电站消纳风电,文章提出一种多时间尺度的储能电站消纳地区风电调控策略。以地区风电弃风最少和储能电站寿命损耗最小为目标,基于地区风电的消纳需求,制定日前、日内和实时3个时间... 详细信息

利用储能解决弃风问题,成本较高。为进一步有效利用储能电站消纳风电,文章提出一种多时间尺度的储能电站消纳地区风电调控策略。以地区风电弃风最少和储能电站寿命损耗最小为目标,基于地区风电的消纳需求,制定日前、日内和实时3个时间尺度下储能电站的多时间尺度调控策略,合理安排储能电站的充、放电。算例仿真表明,文章所提策略能够有效提高地区风电消纳水平,并延长储能电站的循环寿命。

关键词：储能电站弃风消纳风电多时间尺度

储能电站锂离子电池火灾早期预警与抑制技术研究综述

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电气工程学报 2022年第4期17卷 72-87页

作者：陈银肖如崔怡琳陈明毅江苏大学环境与安全工程学院镇江212013

锂离子电池的优良性能使之得到了广泛的应用,也是电化学储能电站的核心部件之一。然而储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响,因此储能电站安全不容忽视。阐述了锂离子电池热... 详细信息

锂离子电池的优良性能使之得到了广泛的应用,也是电化学储能电站的核心部件之一。然而储能电站的火灾、爆炸等事故,不但会给企业带来极大的经济损失,还会对整个产业的发展产生很大的影响,因此储能电站安全不容忽视。阐述了锂离子电池热失控致火灾的机理,重点归纳总结了当前国内外关于电池表面缺陷检测、电压、电流-超声波预警系统、声音预警系统和气体-声信号预警系统融合等锂离子电池热失控-火灾早期预警技术,研究了现有锂离子电池火灾灭火常用技术手段及优缺点。在此基础上,提出了适用于锂离子电池储能电站火灾的早期预警和火灾控制技术,为有效地提升储能系统安全防护水平,降低火灾发生的概率及火灾发生后的财产损失等应用提供了参考。

关键词：锂离子电池储能电站火灾预警火灾抑制

基于双向主从博弈的储能电站与综合能源系统经济运行策略

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电工技术学报 2023年第13期38卷 3436-3446,3472页

作者：王灿张羽田福银席磊凌凯三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 宜昌443002

综合能源系统与储能电站在提高能源利用率方面具有显著优势,但如何建立综合能源系统与储能电站的协调优化策略是一个亟须解决的问题。为此,该文提出一种基于双向主从博弈的储能电站与综合能源系统经济运行策略。首先,在考虑储能电站作... 详细信息

综合能源系统与储能电站在提高能源利用率方面具有显著优势,但如何建立综合能源系统与储能电站的协调优化策略是一个亟须解决的问题。为此,该文提出一种基于双向主从博弈的储能电站与综合能源系统经济运行策略。首先,在考虑储能电站作为用能主体和供能主体两重性的基础上分析了各主体间的博弈关系;其次,分别对综合能源系统、储能电站和主动配电网建立优化模型;然后,以主动配电网为领导者,储能电站为二级领导者,综合能源系统为跟随者,构建双向主从博弈模型,并从理论上证明该博弈存在唯一的均衡解;最后,通过算例仿真验证了所提策略能够有效地权衡综合能源系统、储能电站和主动配电网三者之间的利益关系,实现各主体间的利益均衡,提升系统整体的经济效益。

关键词：综合能源系统储能电站双向主从博弈经济运行

计及循环寿命和运营策略的风电汇集区域储能电站优化配置

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电力系统保护与控制 2023年第8期51卷 127-139页

作者：刘凡李凤婷张高航王森新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047

风电汇集区域建设储能电站可在保证整个区域一次调频能力的同时提高经济性。针对风电汇集区域建设储能电站提出一种基于运营策略的储能容量配置方法。储能电站采用独立运营机制,在保证区域一次调频容量的前提下参与电力市场交易,实现储... 详细信息

风电汇集区域建设储能电站可在保证整个区域一次调频能力的同时提高经济性。针对风电汇集区域建设储能电站提出一种基于运营策略的储能容量配置方法。储能电站采用独立运营机制,在保证区域一次调频容量的前提下参与电力市场交易,实现储能利用率、效益最大化。提出储能电站运营配置协同优化双层模型,外层以全生命周期投资回报率最大为目标进行储能配置,内层计及储能循环寿命以日运行期望利润最大为目标优化运营策略,内外层联合优化达到综合最优,从而得出储能配置结果。提出一种改进麻雀搜索算法提高收敛速度,对双层配置模型进行求解。通过算例验证了所提方法能够在确保区域具备一次调频能力的同时提高储能的经济性。

关键词：储能电站一次调频电力市场风电汇集双层决策储能循环寿命模型改进麻雀搜索算法

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锂离子电池储能电站能耗优化

高电压技术 2023年第3期49卷 1118-1127页

作者：田刚领叶晖谢佳张柳丽崔美琨李爱魁华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074 平高集团储能科技有限公司天津300399 大连理工大学电气工程学院大连116024

储能电站能耗预估与优化是提高电站能量效率及经济性的关键技术。因此,分析了电化学储能电站运行过程中电池模块、储能变流器(power conversion system,PCS)、变压器及辅助用电系统工作特性和能耗规律,并建立了储能单元和辅助用电系统... 详细信息

储能电站能耗预估与优化是提高电站能量效率及经济性的关键技术。因此,分析了电化学储能电站运行过程中电池模块、储能变流器(power conversion system,PCS)、变压器及辅助用电系统工作特性和能耗规律,并建立了储能单元和辅助用电系统的能耗模型。在负荷率基础上,储能单元和辅电系统的能耗模型加入电流、温度等特征量,以适应储能电站的多工况应用场景,提高模型用于能耗预估的准确性,并通过某地区电网侧百兆瓦级储能电站进行了应用验证。结果表明,所建立能耗模型与真实数据间的相对误差均值为0.6%,可有效估算储能电站能效水平。对比现有电站策略,在低于50%负荷率工况下,基于能耗模型的功率分配策略可提高储能电站能量效率0.6%~10.7%,通过减少电站能耗有效提升了电站运行经济性。

关键词：储能电站能耗模型能耗优化锂离子电池效率

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电化学储能电站主动安全研究

电力自动化设备 2023年第8期43卷 78-87页

作者：杨夯黄小庆于慎仟狄北辰郭宜果薛炳磊王志鹏国网山东省电力公司经济技术研究院山东济南250021 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

随着电化学储能电站装机容量的不断提高,其安全防控问题受到重视。为此,提出了基于主动风险源辨识、主动故障预防、主动事故处理的三道安全防线,构建了电化学储能电站的主动安全体系。第一道防线针对电化学储能电站的正常但不安全运行状... 详细信息

随着电化学储能电站装机容量的不断提高,其安全防控问题受到重视。为此,提出了基于主动风险源辨识、主动故障预防、主动事故处理的三道安全防线,构建了电化学储能电站的主动安全体系。第一道防线针对电化学储能电站的正常但不安全运行状态,快速、可靠地辨识风险源和安全诱因,不损失电站设备和运行能力;第二道防线针对已发生故障的不安全运行阶段,利用安全自动装置和安全监控系统,辨识并及时排除早期故障,尽量保持系统正常运行;第三道防线针对电化学储能电站的事故状态,进行事故特征分析、风险管控并实施联动预案,防止电化学储能电站崩溃与人员伤亡。基于三道安全防线实现电化学储能电站安全风险和事故的主动防控,可为储能电站的安全设计提供新思路。

关键词：电化学储能储能电站主动安全安全防线状态监测故障预警事故防控

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储能电站参与电网一次调频的控制策略研究

储能电站参与电网一次调频的控制策略研究

作者：任立腾山西大学

学位级别：硕士

在以新能源为主体的新型电力系统中,随着新能源占比的不断提高,系统的扰动愈加频繁,而调峰调频资源愈加缺乏,电力系统的安全稳定运行和电能质量面临着巨大的挑战。电池储能具有响应速度快、双向吞吐、便于精准控制等优点,既可响应调度... 详细信息

在以新能源为主体的新型电力系统中,随着新能源占比的不断提高,系统的扰动愈加频繁,而调峰调频资源愈加缺乏,电力系统的安全稳定运行和电能质量面临着巨大的挑战。电池储能具有响应速度快、双向吞吐、便于精准控制等优点,既可响应调度指令进行调峰,又可利用调峰剩余容量参与一次调频,将在新型电力系统的运行控制中发挥重要的作用。本文研究电池储能参与一次调频的控制问题,提出了一种以储能电站中储能单元为基本控制对象的一次调频的控制策略。具体工作内容包括:首先,分析了当前储能参与电网一次调频的现状和控制策略存在的问题,提出了本文研究的主要内容;基于传统机组和储能电站一次调频的原理与特点,分别建立了传统机组和储能电站一次调频的等效模型;考虑储能电站一次调频出力需求与荷电状态(State of Charge,SOC)恢复需求,建立了含储能电站的电力系统一次调频的区域等效模型。其次,定义了储能单元的参与因子,以储能单元为基本控制对象,根据系统频率偏离额定值的大小、速度和储能单元的参与因子动态分配各个储能单元的调频出力份额,并协调采用虚拟正/负惯性和虚拟下垂3种控制方法,控制储能单元以Logistic函数特性出力,既兼顾了各储能单元的SOC和调频出力,又改善了一次调频效果。随后,基于超短期负荷预测,计算出非调频期间各储能单元SOC预恢复目标值;通过考虑储能单元SOC的恢复需求与电力系统承受负荷波动的冗余能力,设定了SOC预恢复期望系数和限制系数;在此基础上,提出了储能单元SOC预恢复控制策略,既提高了储能单元调频容量的利用率,又能有效应对下个阶段的系统负荷波动。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台下,搭建了含储能电站电网一次调频的区域等效模型,应用控制变量法仿真验证了本文所提控制策略相较于常规控制策略的有效性和优势性。

关键词：储能电站一次调频参与因子储能单元荷电状态预恢复

电化学储能电站协调控制器动模试验关键技术研究及应用

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电力系统保护与控制 2023年第4期51卷 165-173页

作者：李志勇周鹏鹏陈朋李蕾赵锦许昌开普检测研究院股份有限公司河南许昌461000 国网时代福建(储能)发展有限公司福建宁德352000

电化学储能电站是新能源建设的重要环节,协调控制器是保证电化学储能电站安全可靠运行的关键二次设备。针对协调控制器开展动模试验的诸多难点,分析了协调控制器及其控制策略、电化学储能电站中电池管理系统(battery management system,... 详细信息

电化学储能电站是新能源建设的重要环节,协调控制器是保证电化学储能电站安全可靠运行的关键二次设备。针对协调控制器开展动模试验的诸多难点,分析了协调控制器及其控制策略、电化学储能电站中电池管理系统(battery management system, BMS)与储能变流器(power conversion system, PCS)的特性以及协调控制器GOOSE数据交互等三方面问题。通过对BMS与PCS特性仿真方法的研究,提出了针对多个BMS与PCS的层级化建模技术。根据模型计算及数据交互要求,研发了实时仿真方法及GOOSE数据收发机制。在此基础上,搭建了实时仿真系统与协调控制器装置的闭环环境,制定试验方案并开展了完整的动模试验。模型的实时运行及动模试验的开展证明了针对协调控制器动模试验技术的可行性。

关键词：储能电站协调控制器层级化建模动模试验

适用于大电网动态仿真的电化学储能电站多场景仿真建模及应用

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电网技术 2023年第5期47卷 1828-1836页

作者：戴汉扬肖雄宋新立穆世霞禹海峰王青苏志达吴国旸电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院湖南省长沙市350003

新型电力系统中储能装机规模的大幅提升,为电化学储能电站参与电网多样化调控功能提供了基础。针对储能电站缺乏一套完善可靠的适用于大电网的仿真模型问题,开展了储能电站机电暂态及中长期动态仿真的建模研究及程序开发,覆盖了正常工... 详细信息

新型电力系统中储能装机规模的大幅提升,为电化学储能电站参与电网多样化调控功能提供了基础。针对储能电站缺乏一套完善可靠的适用于大电网的仿真模型问题,开展了储能电站机电暂态及中长期动态仿真的建模研究及程序开发,覆盖了正常工况、故障穿越工况、频率支撑以及参与自动发电控制系统(automatic generation control,AGC)二次调频等储能参与大电网调控的典型应用场景。提出了故障穿越期间的功率控制策略模型以及储能参与AGC二次调频模型,并基于实际工程录波曲线及某省级电网案例完成了仿真模型的正确性对比及功能性验证。仿真结果表明,所构建的仿真模型可以适用于大电网多场景的动态仿真,并具有较高的准确性。

关键词：储能电站仿真建模频率支撑故障穿越功率控制实测对比 AGC二次调频