基于PPO算法的光储式充电站储能运行策略

电动汽车的随机充电与光伏出力的波动特性给光储式充电站的经济高效运行提出了新的要求。为此,提出了一种基于深度强化学习近端策略优化(Proximal Policy Optimization,PPO)算法的光储式充电站储能运行策略。首先,对光储式充电站系统结构进行了分析,并建立了以综合运行成本最小为目标的储能运行模型。其次,将该模型转化为马尔科夫决策过程,并采用深度强化学习PPO算法进行训练求解。最后,在一个光储式充电站中进行算例仿真,验证所提策略的有效性。

基于储能运行策略的孤岛型微网可靠性分析

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。

风电场黑启动储能容量优化配置:一种考虑储能运行策略的方法

风电在区域电网的占比越来越大。为了解决风电场在黑启动过程中的风电出力波动问题,提出了一种考虑储能运行策略的储能配置方法。首先,基于风电功率预测算法得出预测功率,并利用非参数核密度估计定义黑启动最小风功率概率密度以及黑启动可执行概率倾度,进而确定了黑启动时段。其次,根据储能在黑启动过程中补偿功率缺额和平抑波动作用制定储能运行策略。考虑储能运行策略对容量配置的影响,将储能额定功率和额定容量作为模型自变量,建立以补偿功率缺额最大化为目标函数的储能优化配置模型,并采用改进粒子群算法对模型进行求解。最后,以内蒙古某45 MW风电场数据对储能运行策略和优化配置模型的可行性进行了验证。

基于多目标合作博弈的储能平滑风功率运行控制策略

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%。

风光储能系统的优化配置与运行管理研究

随着可再生能源的广泛应用,风光储能系统在能源调配中展现出独特优势。本研究聚焦于优化风能、太阳能的发电及储能系统的配置与管理。通过建立数学模型,我们致力于实时分析风力变化和太阳辐射强度,以充分发挥风光储能系统的能源潜力。研究关注于如何合理配置风机、太阳能电池模块和储能装置,以实现经济效益最大化。通过深入探索混合整数规划策略,我们寻求在保障系统稳定运行的同时,应对电力市场价格波动,制定自适应的储能运行管理方案。本研究旨在确保风光储能系统全天候高效运行,为可再生能源的持续发展贡献力量。这项研究结果可为风光储能系统的优化配置和高效运营提供理论指导和实际操作参考。

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

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。

基于最优滚动控制域的储能控制策略

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。

多目标多工况双储能协同运行策略

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。

基于混合储能双层规划模型的风电波动平抑策略

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。

考虑光伏运行风险的光储充电站双层规划优化模型

光储充电站的容量规划与运行优化是一个多时间尺度的问题,因此提出一种考虑光伏运行风险的光储充电站双层规划优化模型。首先,考虑到双层规划优化中两种时间尺度优化问题特征,建立含上层年时间尺度规划与下层日调度周期优化的双层规划优化模型。其次,根据光伏出力预测误差概率分布,将光伏出力分为3种情况,利用期望值分别计算光伏出力预测误差导致的弃光和切负荷风险费用,同时提出考虑光伏出力预测误差的储能风险运行策略。最后,采用蒙特卡洛方法预测电动汽车充电负荷曲线。调用MATLAB中CPLEX求解器求解模型。仿真结果表明,考虑光伏出力预测误差后,光伏配置容量较为保守,且储能配置容量增加,减少了弃光和切负荷情况的发生。

考虑负荷优化的光储充电站储能经济性配置研究

为缓解电动汽车充电对电网的冲击,提升充电站的经济性,对光储一体化充电站储能配置展开研究.首先分析了充电站电动汽车的负荷特性,结合峰谷电价,制定了储能运行策略.然后通过建立储能配置双层规划模型,保证了充电站负荷最大程度优化的同时实现价格套利.最后通过算例分析,得到商业区充电站储能经济性配置方案.将该配置方案与以峰谷差作为优化指标的传统储能配置方案对比,结果表明该方案有效增加了总削峰量,并将充电站年购电成本进一步降低.

含储能的新能源电力系统随机生产模拟

本文针对光能资源受到天气以及地域约束,光能资源具有很大的波动性且稳定性较差的问题建立含光伏、储能的发电系统可靠性数学模型。并针对光储联合发电系统分别定义缺电期望值、电量不足期望值、光储冗余容量比PRC和光储出力偏离度OOD四个指标来评估光储联合发电系统的可靠性。

市场环境下配电网分布式光储协同规划

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。

市场环境下多主体参与的主动配电网双层优化配置

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。