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电网与清洁能源 2022年第8期38卷 82-93页

作者：郭永强张靖何宇刘影邓坤龙本锦贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 贵州电网有限责任公司电网规划研究中心贵州贵阳550001

由于微电网内部新能源出力以及负荷的波动性,导致微电网内部新能源的弃风弃光以及负荷高峰时段失负荷问题严重。提出了一种考虑电动汽车充放电响应的混合储能配置方法。充分利用电动汽车的灵活充放电特性,以分时电价为背景最大程度减少... 详细信息

由于微电网内部新能源出力以及负荷的波动性,导致微电网内部新能源的弃风弃光以及负荷高峰时段失负荷问题严重。提出了一种考虑电动汽车充放电响应的混合储能配置方法。充分利用电动汽车的灵活充放电特性,以分时电价为背景最大程度减少微电网内的失负荷惩罚成本,并促进弃风弃光功率的消纳;利用混合储能系统对电动汽车响应后微电网内的弃风弃光功率进行吸收并在负荷高峰时段放电,以减少失负荷功率,以净现值作为混合储能配置的目标函数。利用粒子群算法求解净现值最大情况下的混合储能配置方案。仿真结果表明,该配置方案具有更好的经济性。

关键词：微电网混合储能配置电动汽车有序充放电联络线功率新能源消纳

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工业园区新能源微电网混合储能配置研究

工业园区新能源微电网混合储能配置研究

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作者：张钧泓大连海事大学

学位级别：硕士

近年来,随着能源危机和环境污染的不断恶化,各国政府纷纷出台相关政策进行能源结构优化,这推动了风能和太阳能等新能源的研究利用。将光伏发电与风力发电等分布式发电技术应用于工业园区,配置合理的储能装置构建工业新能源微电网系统,... 详细信息

近年来,随着能源危机和环境污染的不断恶化,各国政府纷纷出台相关政策进行能源结构优化,这推动了风能和太阳能等新能源的研究利用。将光伏发电与风力发电等分布式发电技术应用于工业园区,配置合理的储能装置构建工业新能源微电网系统,促进了可再生能源就地消纳,降低煤电占比,具有很好的发展前景和运用价值。目前,关于工业园区新能源微电网的混合储能配置研究主要从供电技术可靠性出发,其中容易忽略混合储能配置的经济性分析,对于将新能源微电网规划期内混合储能配置成本费用进行分摊,以此对需求侧响应工业分时计价特性及投资经济性的分析较少。本文拓展了新能源微电网混合储能配置的经济性决策方面的研究。本文从工业园区新能源微电网运营实际出发,首先考虑微电网中新能源出力与负荷功率需求不匹配造成新能源出力浪费以及购电成本较高的情况,其次考虑工业负荷功率波动性较大的特性,在新能源微电网中配置混合储能系统对工业分时电价进行需求侧响应,将规划期内的储能成本采用成本费用净年值进行均摊,采用典型日数据代表全年计算年均购电成本,建立了基于需求侧响应和资金时间价值的工业园区新能源微电网混合储能配置优化模型,并设计了线性递减权重粒子群算法求解,这是本文的主要创新点。文章首先对新能源微电网以及储能在微电网的应用的必要性和可行性进行了文献梳理,同时对新能源微电网中的混合储能优化配置进行研究综述。之后对新能源微电网混合储能配置及需求侧响应的相关理论基础进行介绍,为文章的后续研究做好准备。通过对工业园区实际储能需求的合理假设与数学描述,构建了基于需求侧响应和资金时间价值的数学模型。为了求解提出的非线性优化问题,提高求解精度,采用粒子群算法进行求解,在求解最优解的过程中,针对容易陷入局部最优解的问题,设计了线性递减权重的粒子群算法对全局搜索能力和局部搜索能力进行权衡。在案例分析部分通过对工业园区的实际需求分析,采用设计的线性递减权重算法对实际案例进行求解,并对工业园区新能源微电网中配置混合储能的经济性进行分析,与未配置混合储能进行对比,验证所构建模型的有效性。本文研究的问题为企业新能源微电网的投资建设提供一定的参考,具有重要的理论价值以及实践指导意义。

关键词：工业园区新能源微电网混合储能配置需求侧响应

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基于小生境多目标粒子群优化算法的配电网混合储能配置研究

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电气开关 2021年第6期59卷 35-41页

作者：周荣昱福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

随着风光接入比例不断增加,配电网中弃风、弃光和弃负荷的现象时有发生,储能系统对维持能量平衡和提高配网供电质量起到关键作用,并可有效平抑功率波动、降低弃风弃光率以及提高电能质量。本文综合考虑分布式电源、储能装置及配网安全... 详细信息

随着风光接入比例不断增加,配电网中弃风、弃光和弃负荷的现象时有发生,储能系统对维持能量平衡和提高配网供电质量起到关键作用,并可有效平抑功率波动、降低弃风弃光率以及提高电能质量。本文综合考虑分布式电源、储能装置及配网安全运行约束条件,建立以储能成本、网损率以及电压稳定性作为优化指标的配网储能优化配置模型,并以IEEE33节点配网为算例,运用小生境多目标粒子群优化算法对该模型进行求解,验证了模型及算法的有效性。

关键词：配电网混合储能配置多目标优化粒子群优化

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多种光伏组件组合光伏电站的混合储能容量优化配置研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第11期53卷 1128-1135页

作者：马超董森华正操天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

随着世界各国对太阳能资源开发的日益重视,光伏产业得到快速的发展.然而,由于太阳能资源具有随机性和波动性强的特点,使得光伏电站出力波动性较大、电能质量较差,进而导致光伏电站并网难度增加.为提高光伏电站的出力稳定性、保证电能质... 详细信息

随着世界各国对太阳能资源开发的日益重视,光伏产业得到快速的发展.然而,由于太阳能资源具有随机性和波动性强的特点,使得光伏电站出力波动性较大、电能质量较差,进而导致光伏电站并网难度增加.为提高光伏电站的出力稳定性、保证电能质量,采用多种光伏组件互补运行的方式和为光伏电站合理配置混合储能系统是有效的方法.针对多种光伏组件组合光伏电站的混合储能容量优化配置问题,提出一种统计分析与数学模型相结合的配置方法.该方法采用小波分解将不同天气类型对应的典型光伏出力分解为近似信号、高频波动信号和低频波动信号,并提出采取能量型储能技术和功率型储能技术分别平抑低频波动和高频波动的思路;结合各天气类型的时间占比,对高、低频波动信号进行统计分析以确定混合储能的功率;构建以全生命周期成本最小与目标出力满足度最大为目标的混合储能容量优化配置模型,并采用遗传算法求解模型以确定最优的混合储能容量配置方案.本文以青海共和55 MW光伏实证基地为实例,通过对9种不同混合储能组合计算结果的比选,得到了最优混合储能配置方案——超级电容(4.6 MW/(1.21 MW·h))+全钒液流电池(9.2 MW/(6.26 MW·h)).光伏电站出力优化结果显示:所提出的配置方法可行且有效,实施提出混合储能配置方案后,光伏电站出力波动性显著降低,出力稳定性和电能质量得到显著提高.

关键词：光伏电站出力波动平抑小波分解混合储能配置容量优化模型

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水-光-储互补系统混合储能优化配置及运行控制研究

水-光-储互补系统混合储能优化配置及运行控制研究

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作者：董森天津大学

学位级别：硕士

为提高能源供应、改善能源结构,加快清洁能源的开发利用已成为普遍共识。近年来,我国光伏产业发展迅速,为缓解光伏出力的随机性与波动性对电能质量与电网安全的影响,多能互补开发模式的研究与实践是十分重要的。本文就多能互补系统混合... 详细信息

为提高能源供应、改善能源结构,加快清洁能源的开发利用已成为普遍共识。近年来,我国光伏产业发展迅速,为缓解光伏出力的随机性与波动性对电能质量与电网安全的影响,多能互补开发模式的研究与实践是十分重要的。本文就多能互补系统混合储能优化配置和水-光互补、水-光-储互补系统运行模式等方面展开了研究。主要研究内容和结论如下:（1）开展大规模光伏电站混合储能功率配置方法研究。通过青海共和光伏电站出力特性分析,发现天气因素等对光伏出力有显著影响,进而提出一种考虑不同天气类型光伏出力特性的大规模光伏电站混合储能功率配置方法,并以青海共和光伏电站为实例,分析得到其混合储能功率配置方案——“功率型储能5.65MW,能量型储能功率112.85 MW”。（2）开展大规模光伏电站混合储能容量优化配置方法研究。构建以全生命周期成本最小和目标出力满足度最大为目标的大规模光伏电站混合储能容量优化配置模型,以青海共和光伏电站为实例,分别计算了六种不同混合储能组合的容量配置结果,通过比选得到混合储能最优配置方案——“超级电容（5.56MW/0.57 MWh）+全钒液流电池（112.85 MW/40.61 MWh）”,并在此基础上提出可进一步提高光伏电站出力稳定性的混合储能预储运行方案。结果表明:混合储能最优配置方案的目标出力满足度为87.8%,预储运行方案将目标出力满足度进一步提高至96.0%,有效提高了光伏电站出力稳定性。（3）开展水-光互补及水-光-储互补运行模式研究。提出考虑光伏出力特性的水-光互补运行模式及水-光-储互补运行模式,并建立最优目标出力增量计算模型,以班多水电站和共和光伏电站为实例,计算得到水-光互补运行方案及水-光-储互补运行方案。结果表明:本文提出的水-光互补运行模式可降低系统对于水电调节能力的需求,并能同时保证系统出力的稳定性;水-光-储互补运行模式有效减少了水电出力的频繁波动及水轮机组频繁启停现象,提高了水电机组运行的稳定性。

关键词：大规模光伏电站混合储能配置水-光互补水-光-储互补

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200万kW智能光伏电站的开发及运维管理探析

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电力设备管理 2024年第6期 101-103页

作者：高飚新疆粤水电能源有限公司

为贯彻落实国家双碳政策,电力系统逐渐增强对光伏以及风力等清洁能源的应用。在此背景下,为良好提升光伏电站的整体收益,增强安全管控能力,需采取精细化运维技术。其中以信息化、智能化等技术为核心,有效降低运维成本的同时提升光伏系... 详细信息

为贯彻落实国家双碳政策,电力系统逐渐增强对光伏以及风力等清洁能源的应用。在此背景下,为良好提升光伏电站的整体收益,增强安全管控能力,需采取精细化运维技术。其中以信息化、智能化等技术为核心,有效降低运维成本的同时提升光伏系统效率。本文就某地方城市200万kW智能光伏电站项目的开发及运维管理相关技术进行探析。

关键词：智能光伏产品自动清洗光伏组件功率预测混合储能配置

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考虑可再生能源供电的城市轨道交通储能容量配置与调度优化

考虑可再生能源供电的城市轨道交通储能容量配置与调度优化

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作者：喻星华东交通大学

学位级别：硕士

随着我国能源发掘技术的不断精进,以及一次能源的需求不断增大,化石能源严重短缺,全球各国呼吁可再生能源的开发。风光发电能作为新能源的代表,具有易于获取、无污染等优势,成为我国重点研究的清洁能源,我国积极推进能源结构改革,提出... 详细信息

随着我国能源发掘技术的不断精进,以及一次能源的需求不断增大,化石能源严重短缺,全球各国呼吁可再生能源的开发。风光发电能作为新能源的代表,具有易于获取、无污染等优势,成为我国重点研究的清洁能源,我国积极推进能源结构改革,提出可再生能源立法政策,对于新能源发电技术,已取得一定的成果。我国城市轨道交通近年来发展迅速,截止到2021年,运营里程已达近8千公里,同时,每年的增加里程数据都在不断增加,年增长率达到11.6%,我国对省会城市,城市内对电能需求较大。于是对可再生能源给城市轨道交通进行供电研究非常具有意义的,一方面可减少电网负荷和电能消耗,另一方面可减少资源浪费和实现绿色环保。可再生能源的预测有利于发电部门进行合理的调度分配,相关部门能够依据预测的发电数据与需求量进行分析比较,调整用电调度计划,优化系统备用容量并减少运营成本。本文分别建立了风力和光伏为代表的可再生能源发电模型,对可再生能源发电的电能质量进行分析,通过主成分分析法和相关性检验法,筛选可再生能能源发电的主要影响因素;分别对光伏和风电,建立天气条件不同的分类模型和风电场区相似性分类模型,分别通过BP神经网络预测、时间序列预测,及其对应的改进优化BP预测方法进行预测对比分析,详细阐述各类方法各有优缺点,并分析预测误差分布曲线图,为后文混合储能容量配置和多时间尺度调度优化奠定基础。智能化电网及可再生能源实现给轨道交通列车稳定供电,都离不开储能技术的发展,储能有效缓解风光供电波动性大的问题,减少电网污染,减少能源损耗等问题。本文分析了“源-荷-储”出力特性与输电线间的能量流动关系,通过储能平抑供需间功率波动差值,实现了与大电网间的电能稳定交互。其次,基于雨流计数法与变分模态分解法,实现混合储能合理的充放电控制,提升储能使用寿命。然后,在四种典型场景下建立了多目标经济优化模型,并运用改进的智能优化算法进行求解。最后,通过对比典型场景下的容量配置与经济效益算例结果,给出了在不同场景下可对应更改发车频次和增减发电机组规模的建议,表明改进的智能优化算法可以增加可再生能源在城市轨道交通牵引供电中的经济效益。对于城市轨道交通制动回馈能量巨大,可再生能源的不确定性,以及供需侧能量交互复杂且时间尺度不统一等问题,本文提出一种基于列车制动回馈的多时间尺度混和储能能量调度方案。日前阶段,以储能、电能经济最优为目标,考虑分时电价的需求因素,得到日前调度结果;日内阶段,基于模型预测控制滚动优化模型,运用多场景模拟技术,考虑可再生能源的不确定性,得到优化结果反馈矫正滚动优化日内调度模型。实时阶段,考虑城市轨道交通列车运行优化调度方式,计及混和储能充放电特性约束,建立实时列车调度能量优化模型,实现风光能量-电网能量-牵引供电能量的多时间尺度调度方案,最后经过算例分析,验证本文方法的有效性、经济型和鲁棒性。

关键词：可再生能源城市轨道交通风光能预测混合储能配置智能算法多时间尺度调度

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