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基于模型预测控制的高压配电网负荷转供与储能电站协同运行

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电网技术 2021年第5期45卷 1902-1911页

作者：曾宇刘友波高红均张曦赵亮刘畅魏巍刘俊勇四川大学电气工程学院四川省成都市610065 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041

当前城市电网容量增长空间有限,清洁能源渗透的随机性及负荷分布的不均衡性,导致城市电网输电阻塞频繁发生;110kV高压配电网检修及运行方式调整受限其灵活调节能力,转供时序操作难以保证系统可靠安全供电。相较于中低压配电网,高压配电... 详细信息

当前城市电网容量增长空间有限,清洁能源渗透的随机性及负荷分布的不均衡性,导致城市电网输电阻塞频繁发生;110kV高压配电网检修及运行方式调整受限其灵活调节能力,转供时序操作难以保证系统可靠安全供电。相较于中低压配电网,高压配电网拓扑重构具备广域时间尺度上的大范围潮流转移能力,协同储能电站灵活的充放电特性,可有效解决上述问题。因此提出基于模型预测控制方法,将转供0-1离散控制与储能荷电状态(state of charge,SOC)连续调节相结合,构建高压配电网转供与储能电站协同控制的日前-日内优化模型;日前计划为日内调度提供参考;日内调度采用滚动优化校正方式,精细化调控储能电站出力以降低转供时序操作风险。算例结果表明,所提模型可充分挖掘2种调控方式不同时间尺度的调控潜力,达到消除阻塞、降低避峰切负荷风险,提高能源消纳水平的目的;同时结合提前预防、分步转供的操作原则,在保证运行低风险的同时指导高压配电网检修及运行方式调整。

关键词：高压配电网阻塞管控时序转供光伏消纳储能电站模型预测控制

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

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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

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基于知识学习的储能电站健康监测与预警

电力系统保护与控制 2021年第4期49卷 64-71页

作者：刘建军邓洁清郭世雄朱奕楠杨文王德佳国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024 华东理工大学上海200237 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241

针对储能电站系统在运行状态的单体健康问题,提出一种基于核密度估计和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)模型的健康监测和预警系统。该系统由两部分构成,一部分是基于核密度估计的健康度评估模块,该模块可以对储能电站内部所有... 详细信息

针对储能电站系统在运行状态的单体健康问题,提出一种基于核密度估计和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)模型的健康监测和预警系统。该系统由两部分构成,一部分是基于核密度估计的健康度评估模块,该模块可以对储能电站内部所有的储能电池进行周期性巡检。基于BMS采集的历史数据,利用核密度估计方法及时检查电池单体的健康状态。另一部分是基于LSTM模型的故障预警模块,LSTM可以对监测变量在较长时间内的动态变化做出预测,结合核密度估计出的控制限,从而做出故障预警。实验结果表明:通过对实际电网运行历史数据的分析,验证了上述方法的有效性和实用性,证明了其可以有效降低因控制限不准确引起的故障漏报或误报率。

关键词：储能电站核密度估计 LSTM模型故障监测故障预警

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

深圳宝清锂电池储能电站关键技术及系统成套设计方法

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电力系统自动化 2013年第1期37卷 65-69,127页

作者：陆志刚王科刘怡董旭柱段卫国南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510080

大容量电池储能是电力系统一种全新的调节手段,可作用于发输变配用各个环节,具有广阔的发展前景。文中依托调峰调频锂离子电池储能电站———深圳宝清电池储能电站(4 MW/16MW.h),对兆瓦级电池储能系统关键技术进行了系统性、体系化的研... 详细信息

大容量电池储能是电力系统一种全新的调节手段,可作用于发输变配用各个环节,具有广阔的发展前景。文中依托调峰调频锂离子电池储能电站———深圳宝清电池储能电站(4 MW/16MW.h),对兆瓦级电池储能系统关键技术进行了系统性、体系化的研究,提出了集成锂离子电池、电池管理系统、能量转换系统和监控系统等大容量储能系统关键设备的成套设计方法。示范工程运行结果表明:储能电站可实现配电网侧削峰填谷、调频、调压、孤岛运行等多种电网应用功能。

关键词：锂离子电池储能电站电池管理系统能量转换系统数据采集与监控系统调峰调频

用于平抑可再生能源功率波动的储能电站建模及评价

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电力系统自动化 2011年第2期35卷 66-72页

作者：丁明徐宁舟毕锐安徽省新能源利用与节能重点实验室合肥工业大学安徽省合肥市230009

针对可再生能源(大型风电场和光伏电站)电站侧蓄电池储能电站(BESS)平抑随机输出功率波动的功能定位,建立了基于钠硫电池的储能电站动态性能分析与评价模型。根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束,提出了BESS动... 详细信息

针对可再生能源(大型风电场和光伏电站)电站侧蓄电池储能电站(BESS)平抑随机输出功率波动的功能定位,建立了基于钠硫电池的储能电站动态性能分析与评价模型。根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束,提出了BESS动态充放电控制策略和2种运行优化目标,建立了不同的评价指标,以便从各种角度对BESS的动态效果加以量化。优化算法采用动态规划法。算例证明该模型有效,进一步给出了系统中基于BESS动态性能的最佳BESS配置数量。

关键词：储能电站建模风电钠硫电池动态规划

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储能电站设计准则及其典型案例

现代电力 2020年第4期37卷 331-340页

作者：李建林谭宇良王含北京市变频技术工程研究中心(北方工业大学) 北京市石景山区100144 国家电投集团科学技术研究院有限公司北京市昌平区102200

青海、甘肃等地储能电站相继投运,为我国储能电站的发展提供了宝贵的实践经验,但储能电站建设缺乏统一的设计规范和准则。首先介绍储能系统在电站中所起的作用;进而对储能电站设计、电池选型测试以及接入电网等方面的标准进行梳理;通过... 详细信息

青海、甘肃等地储能电站相继投运,为我国储能电站的发展提供了宝贵的实践经验,但储能电站建设缺乏统一的设计规范和准则。首先介绍储能系统在电站中所起的作用;进而对储能电站设计、电池选型测试以及接入电网等方面的标准进行梳理;通过对我国典型的储能电站示范应用的内部储能系统结构进行介绍;得出电站在建设过程中需要遵循的设计准则;最后讨论了未来储能电站在建设方面所需要注意的问题。

关键词：储能电站系统结构示范应用储能标准

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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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储能电站用于供排水厂站的探讨

中国给水排水 2020年第20期36卷 148-151页

作者：赵志仁俞宏伟杭州市水务集团有限公司浙江杭州310009

供排水厂站生产运行需要消耗大量电能,用电具有一定的周期变化规律,且存在较多影响用电可靠性的问题。储能电站利用电池储能原理,通过能量储存和释放系统在城市峰谷用电时期对电网电能进行充放,达到削峰填谷作用,并可利用峰谷电价费率... 详细信息

供排水厂站生产运行需要消耗大量电能,用电具有一定的周期变化规律,且存在较多影响用电可靠性的问题。储能电站利用电池储能原理,通过能量储存和释放系统在城市峰谷用电时期对电网电能进行充放,达到削峰填谷作用,并可利用峰谷电价费率差降低部分用电成本,在外部电网失电时还可作为厂站短时应急电源使用,提高用电可靠性。储能电站建设受用地条件、用电费用和用电量等因素制约,建设前需进行技术经济可行性分析。以某污水泵站为例,介绍了储能电站的技术方案、运行模式,并详细分析了投资效益和运行效益,一般6年可收回静态投资。供排水厂站可通过建设和运行储能电站提升自身用电可靠性,并可降低部分运行成本。

关键词：供排水厂站储能电站用电可靠性