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多目标多工况双储能协同运行策略

电力系统自动化 2021年第20期45卷 38-48页

作者：马兰谢丽蓉叶林路朋王凯丰可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心(新疆大学) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047 中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

针对风电场弃风严重、预测误差大和风电波动率较大等问题,提出一种计及多工况的多目标双储能协同运行策略。根据不同工况制定15 min时间尺度内的储能补偿负预测差值策略,并设定5 min时间尺度内的储能平抑风电波动策略。根据所提的不同... 详细信息

针对风电场弃风严重、预测误差大和风电波动率较大等问题,提出一种计及多工况的多目标双储能协同运行策略。根据不同工况制定15 min时间尺度内的储能补偿负预测差值策略,并设定5 min时间尺度内的储能平抑风电波动策略。根据所提的不同策略设计2种运行方式。在此基础上,考虑双储能系统协同运行策略对容量配置的影响,建立以最大化补偿负预测差值和最大化平抑风电波动为目标函数的储能容量优化配置模型,采用结合遗传特征的粒子群算法进行求解。以中国新疆维吾尔自治区某50 MW风电场为例验证了所提策略的合理性及模型求解方法的有效性。

关键词：风电场双储能储能运行策略储能容量波动平抑误差补偿

基于多目标合作博弈的储能平滑风功率运行控制策略

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高电压技术 2023年第6期49卷 2546-2556页

作者：田博文张志禹西安理工大学电气工程学院西安710048

为了平滑风电功率波动,针对现有的控制策略未考虑储能运行过程中多个目标之间的竞争冒险关系,基于合作博弈论提出了用于平滑风功率的多目标储能运行控制策略。模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)中预测区间M的大小与储能运行策... 详细信息

为了平滑风电功率波动,针对现有的控制策略未考虑储能运行过程中多个目标之间的竞争冒险关系,基于合作博弈论提出了用于平滑风功率的多目标储能运行控制策略。模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)中预测区间M的大小与储能运行策略有着密切联系。该研究以MPC中预测区间M为决策变量,探究其变化对风电平抑效果和储能控制策略的影响,并以此制定储能运行策略。首先建立了风-储联合发电系统模型,分析了储能运行过程中因M的改变导致目标函数间产生的合作博弈关系,其次改进了多目标哈里斯鹰算法(improved multi objective Harris hoptimizer,I-MOHHO)获取了沿所有目标均匀分布的Pareto最优前沿。最后在Pareto最优解集中选择一个M作为Pareto最优解嵌入到MPC中进一步滚动优化储能运行控制策略。结合储能运行成本的变化与传统控制策略对比分析,结果表明:1)M的改变对储能运行策略影响显著;2)考虑了合作博弈后的储能运行各项指标均得到了优化;3)基于多目标合作博弈的储能日运行成本降低了55.91%。

关键词：风电波动储能运行策略平滑风功率多目标合作博弈改进MOHHO算法 MPC预测区间

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基于最优滚动控制域的储能控制策略

太阳能学报 2023年第2期44卷 247-253页

作者：赵团团邬昌军巩晓赟新疆工程学院工程技能实训学院乌鲁木齐830011 郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室郑州450002

针对风电场预测功率与实际功率不匹配以及风力发电不确定性问题,提出一种以补偿风电预测误差和平抑风电波动为目标的储能控制策略。该策略以先进控制理论为基础,结合储能补偿预测区间和储能平抑风电波动区间,提取考虑储能运行成本的储... 详细信息

针对风电场预测功率与实际功率不匹配以及风力发电不确定性问题,提出一种以补偿风电预测误差和平抑风电波动为目标的储能控制策略。该策略以先进控制理论为基础,结合储能补偿预测区间和储能平抑风电波动区间,提取考虑储能运行成本的储能最优滚动控制域。首先,针对储能补偿预测误差目标,制定储能控制策略,提取允许误差内的储能补偿区间;其次,考虑风电功率波动要求及荷电状态(SOC)约束,采用模型预测控制求解出储能滚动控制序列,确定储能平抑区间。最后,考虑储能运行成本,将补偿区间和平抑区间相结合,制定储能最优滚动控制区间,以此为基础确定储能容量。以中国新疆某风电场为例,对该文提出的储能控制策略与传统控制策略进行对比验证,验证所提策略的可行性和有效性。

关键词：风力发电储能功率波动平抑预测误差补偿模型预测控制储能运行策略

基于混合储能双层规划模型的风电波动平抑策略

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电网技术 2022年第3期46卷 1016-1026页

作者：马兰谢丽蓉叶林路朋王凯丰可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心(新疆大学) 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047 中国农业大学信息与电气工程学院北京市海淀区100083 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084

风电特有的间歇性和波动性,影响电网稳定运行。为减小风电波动对电网的影响,该文以平抑风电功率波动为目标,构建基于多步模型算法控制(model algorithm control,MAC)的混合储能平抑–定容双层规划模型。上层模型以储能最小出力和储能充... 详细信息

风电特有的间歇性和波动性,影响电网稳定运行。为减小风电波动对电网的影响,该文以平抑风电功率波动为目标,构建基于多步模型算法控制(model algorithm control,MAC)的混合储能平抑–定容双层规划模型。上层模型以储能最小出力和储能充放平衡为目标函数,采用MAC算法求解出混合储能总作用域;然后,提出考虑混合储能经济性的自适应滑动窗口调节方法,通过滑动平均滤波(moving average filter,MAF)将总作用域分解为蓄电池作用域和超级电容器作用域,使超级电容器作用于控制序列变化率较大的部分,蓄电池作用于控制序列的平滑部分。基于MAC-MAF作用域制定了储能运行策略。根据上层求解结果和储能运行策略建立了下层超级电容器和蓄电池容量最优配比模型,该模型以混合储能系统日均运行成本最低和最大化平抑风电波动为目标函数,采用多目标哈里斯鹰算法求解上述模型。以新疆某50MW风电场验证了所提策略的合理性及模型求解方法的有效性。

关键词：风电波动平抑模型算法控制滑动平均滤波储能运行策略混合储能

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基于储能运行策略的孤岛型微网可靠性分析

电源学报 2018年第1期16卷 112-118页

作者：王玉梅吴志明河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000

作为孤岛型微网的重要组成部分,储能系统的运行策略直接影响着微网的供电可靠性。首先建立了孤岛型微网的发电电源和储能的评估模型;其次,建立了负荷切除原则和储能运行策略;最后,采用改进的时序蒙特卡罗法,对孤岛型微网进行可靠性评估... 详细信息

作为孤岛型微网的重要组成部分,储能系统的运行策略直接影响着微网的供电可靠性。首先建立了孤岛型微网的发电电源和储能的评估模型;其次,建立了负荷切除原则和储能运行策略;最后,采用改进的时序蒙特卡罗法,对孤岛型微网进行可靠性评估,并在改进RBTS BUS6系统上进行仿真计算,结果表明,该方法能有效地计算分析孤岛型微网的供电可靠性。

关键词：孤岛型微网全时序负荷切除储能运行策略

考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究

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电力自动化设备 2018年第8期38卷 174-182,188页

作者：陈厚合杜欢欢张儒峰姜涛李雪东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012

在考虑风电功率不确定性的基础上,提出一种基于频谱分析确定混合储能系统(HESS)容量的方法,该方法充分利用了超级电容器和蓄电池的优势互补特性,基于此提出储能最优运行策略。利用离散傅里叶变换分解风电不平衡功率得到其频域信息,并利... 详细信息

在考虑风电功率不确定性的基础上,提出一种基于频谱分析确定混合储能系统(HESS)容量的方法,该方法充分利用了超级电容器和蓄电池的优势互补特性,基于此提出储能最优运行策略。利用离散傅里叶变换分解风电不平衡功率得到其频域信息,并利用HESS对不平衡功率进行平抑;提出一种最优截止频率确定方法,并确定HESS中蓄电池和超级电容器的容量大小;基于所确定容量建立以利润最大为目标的机会约束规划储能运行策略模型,并采用整合蒙特卡罗的遗传算法进行求解,从而确定储能的最优运行策略。通过实际数据分析验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：频谱分析混合储能系统机会约束规划储能运行策略优化配置

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面向大型电网的储能规划及其调度策略研究

面向大型电网的储能规划及其调度策略研究

作者：李晨雄华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着传统能源与环境保护之间问题的不断凸显,可再生能源的发展进入一个高速期,但是随着可再生能源机组尤其是风电机组的大量接入,其出力的间歇性与波动性对于传统电网的安全稳定运行是一大挑战。为了实现对以风电机组为代表的可再生能... 详细信息

随着传统能源与环境保护之间问题的不断凸显,可再生能源的发展进入一个高速期,但是随着可再生能源机组尤其是风电机组的大量接入,其出力的间歇性与波动性对于传统电网的安全稳定运行是一大挑战。为了实现对以风电机组为代表的可再生能源机组出力的消纳,考虑将储能技术应用于电力系统运行,那么如何科学有效的在现有电力系统中配置储能装置,才能够达到对于可再生能源的消纳问题的有效改善成为亟待解决的问题。本文主要围绕面型大型电网的储能规划问题展开研究工作。为解决储能规划研究在实际大型电网中的“落地”问题,本文首先引入虚拟母线理论,并将其应用于大型电网等值约简研究中,其次介绍了储能规划问题中典型场景源-荷数据的聚类方法;然后建立了以最小化弃风成本、储能成本以及需求侧响应成本为目标的储能规划模型,并采用网损等值负荷理论来考虑网损因素,以此修正直流潮流模型给规划结果带来的误差影响。在Matlab平台上调用Cplex求解器求解,算例选取改进的IEEE118节点算例以及新疆哈密市实际电网算例。仿真结果表明储能规划模型能够对网络规模较大的实际电网进行有效的储能规划,且考虑直流潮流的网损误差后能够进一步修正规划结果,验证了模型对风电渗透率及储能成本系数敏感。针对前述储能优化规划后的大型电网运行问题,本文考虑储能的详细寿命模型,建立了以储能寿命成本、弃风成本、常规机组运行成本以及需求侧响应成本综合最小为目标的储能运行策略模型,以规划模型中给出的储能配置方案为依据,在算例电网中对应地点接入相应容量的储能装置,对算例系统进行年化运行模拟。针对储能规划模型所给出不同配置方案计算其等效年综合运行成本,从中选取综合考虑规划与运行的储能配置方案。算例仿真结果表明该模型选取的储能配置方案能够同时满足规划与运行的要求,并且基于给定的源荷数据得到相应的储能运行控制策略。

关键词：储能优化规划大型电网电网等值网损等值负荷储能运行策略

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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市场环境下配电网分布式光储协同规划

中国电力 2022年第1期55卷 178-188页

作者：饶萍向月姚昊天刘友波刘俊勇四川大学电气工程学院四川成都610065

在分布式发电市场化环境下,为均衡配电网与分布式光储协同规划时各主体利益,保障规划后各主体的合理效益,提出一种考虑分布式交易机制和不同储能运行策略经济性的规划运行模型。首先,基于代理交易模式,建立考虑光伏预测误差和代理费用... 详细信息

在分布式发电市场化环境下,为均衡配电网与分布式光储协同规划时各主体利益,保障规划后各主体的合理效益,提出一种考虑分布式交易机制和不同储能运行策略经济性的规划运行模型。首先,基于代理交易模式,建立考虑光伏预测误差和代理费用的规划层主体利益耦合模型。具体而言,制定考虑光伏预测误差的代理交易结算规则,建立考虑运营商传输成本、网络损耗和合理收益的代理费用模型。其次,建立以各主体投资规划效益为优化目标的双层规划模型;此外,在运行层基于利益耦合模型和储能运行策略得到典型场景下配电网时序运行结果。采用双层改进粒子群算法对所建模型进行求解。以某实际配网为例进行规划求解和分析,比较不同储能运行策略的经济性,分析利益耦合模型的合理性。仿真结果验证了所提方法对保障各主体效益的有效性。

关键词：配电网分布式光储代理交易利益耦合储能运行策略

市场环境下多主体参与的主动配电网双层优化配置

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水电能源科学 2019年第8期37卷 187-190,21页

作者：任智君郭红霞华南理工大学电力学院广东广州511458 华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室广东广州511458

电力市场化改革孕育了多元市场主体,为了兼顾多元市场主体利益需求,在保障系统安全性前提下实现社会总效益最大化,提出市场环境下多主体参与的主动配电网双层优化配置模型。上层模型考虑以分布式电源投资商、配电公司和储能运营商为主... 详细信息

电力市场化改革孕育了多元市场主体,为了兼顾多元市场主体利益需求,在保障系统安全性前提下实现社会总效益最大化,提出市场环境下多主体参与的主动配电网双层优化配置模型。上层模型考虑以分布式电源投资商、配电公司和储能运营商为主的能源及服务商的经济效益,并计及电网公司和第三方公司为不同投资主体的储能运行策略,引入系统综合安全性指标保障系统故障下的孤岛运行能力;下层模型考虑终端用户侧经济效益,积极响应需求管理以保证用户满意度最高。采用改进粒子群算法对双层模型进行求解,并利用IEEE33节点系统验证了该模型在保证系统安全性的同时能有效兼顾多主体利益。

关键词：电力市场储能运行策略系统综合安全性指标需求响应双层优化