计及调频能力和经济效益的储能集群多状态区间优化策略

可再生能源发电系统的快速增长使得电力系统的频率安全面临着挑战。针对分布式储能集群二次调频过程中所面临的问题,提出一种计及调频能力和经济效益的储能集群多状态区间优化策略。该策略依据荷电状态将所有储能单元划分为多个状态区间,再结合自动发电控制指令及各区间的极限功率确定优化区间。针对非优化区间内的单元,输出功率直接由出力优先级确定;针对优化区间内的单元,利用反映调频成本和整体荷电状态的目标函数及约束条件完成最优求解,从而确定输出功率。仿真结果表明,所提策略能大大减小控制中心的运算量,功率分配结果能有效提升储能集群的二次调频能力,同时提升储能集群的经济效益。

计及碳减排分摊的配电网分布式储能集群配置方法

“碳排放”市场的逐步建立背景下,针对大量分布式新能源接入配电网造成的系统消纳能力与增长速度不匹配问题,提出一种考虑不同主体碳减排收益分摊的储能集群配置方法。首先,基于电网各节点电气距离及其源荷特性将所有节点划分成若干个集群区域。其次,针对新型电力系统特点改进了节点碳流率计算方法,进一步提出集群储能对配电网碳排放流的影响模型,可以基于用能角度准确核算出储能对各个用户的碳减排分摊量,计算出相应的碳减排分摊收益。接着,提出计及碳减排分摊的配电网分布式储能集群配置模型,以储能全寿命周期成本最小,考虑碳减排收益等收益最大为目标来对各个集群进行储能配置。最后,基于IEEE 33节点配电网算例验证改进的碳流计算方法的正确性以及该文集群储能配置方法的合理性与经济性。

互联电网控制性能评价标准下储能集群参与AGC控制策略

随着储能技术的迅猛发展,利用其快速调节能力缓解自动发电控制(automatic generation control,AGC)过程常规机组的供电压力,对提高系统频率稳定性具有重要意义。然而,在储能协同参与AGC控制过程中,容易出现过充过放、功率分配不合理等问题,导致控制性能标准(control performance standard,CPS)的考核结果不佳。基于此,本文提出一种考虑CPS指标及储能实时运行状态的AGC控制策略。首先,结合AGC控制流程搭建了区域电网调频动态模型,并基于模型各元件响应特性推导了其简化传递函数;其次,为提升功率分配的合理性,先以储能集群的等效荷电状态(state of charge,SOC)为依据,完成储能集群与非储能集群间功率初次分配,再通过对储能SOC的主动管理,考虑实时可调功率的差异性,实现储能集群内部的二次分配;在此基础上,为确保调频指令精确匹配系统调频需求,根据CPS考核反馈结果对控制器参数进行日调整;最后,基于北方某地区实际考核流程和装机规模,以CPS考核结果、频率偏差量以及储能SOC状态等为衡量指标,仿真验证了本文策略在改善CPS考核质量和提升储能调频性能上的可行性和有效性。

负荷预测算法下光伏并网储能集群控制系统

光伏并网储能受到谐振影响,导致功率控制结果达不到理想状态。针对该问题,设计了负荷预测算法下光伏并网储能集群控制系统。在Linux编译环境下,装置两路RS485通信接口。设计充放电控制器,实现对电池的充放电控制,避免产生谐波。根据滤波差分方程,设计储能集群控制电路,实现平抑波动。构建光伏并网储能负荷预测模型,通过对光伏并网储能负荷分析,为集群控制提供数据支持。采用闭环集群控制方式,分析电压、电流与光伏电池之间线性关系。结合适应步长的负荷跟踪方法,调整系统控制灵敏度。系统测试结果表明,所设计系统与实际功率最大值相差3×10^(4) W,证实了系统设计方案的可行性。

面向电网二次调频需求的“PXP”储能集群分布式均衡控制策略

电力储能是维持新能源高渗透形势下电网频率稳定的有效手段,分散布置、统一调度是其参与系统二次调频的主要控制模式。针对现有控制策略分配二次调频需求合理性不足的问题,该文提出面向二次调频需求的PXP储能集群分布式均衡控制策略,其中PXP储能表示一类将电能(power)转化为其他形式能(X)再转回电能(power)的储能形式。该策略通过构建考虑储能实时容量的调频耗量函数,利用分布式算法,以调频耗量最小化为目标,实现对系统调频需求的最优分配。仿真结果表明,该策略能够打破功率型和能量型储能的界限,实现集群容量的均衡控制。同时,分布式算法使控制策略的运算速度显著提升,满足储能即插即用的要求。综上所述,该文所述策略通过对PXP储能集群在二次调频中的高效利用,提高了电网频率的稳定性。

一种分布式储能集群调度方法

本文在考虑集群内部储能设备约束的前提下,给出了平抑关口功率波动的和避免储能设备充放电功率的目标函数,实现了对分布式储能集群的优化调度。

基于多智能体协同的储能集群自适应跟踪研究

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,储能在新能源高渗透率条件下参与需求响应以及电网调控得到极大的重视。针对大量储能集群的有效调控问题,提出了一种基于多智能体分布式协同的储能集群指令自适应跟踪方法。该方法分为2个部分:第1部分是指令的事前分配,利用离线迭代的方式,将外部指令按照一定的比例分配到集群中各个储能单元上;第2部分,利用实时反馈的荷电状态(state of charge,SoC)控制方法,在保持对指令追踪的同时,实现SoC的平衡。通过仿真实验验证SoC控制后的各储能单元功率和用电量分配。仿真模拟结果表明,所提出的方法能使各储能单元达到SoC一致并且跟踪外部指令。与传统的集中式框架相比,采用分布式储能集群,能够对规模化储能集群进行有效管控,可降低系统通信数据量,且隐私性好。

考虑“风-荷”不确定性的海上“风-储”协同调峰优化模型

海上“风-储”协同有利于提高电力系统运行稳定性,但其易受海况影响,运维难度较高。提出在电力物联网的环境下面向海上风电的储能集群协同调峰的控制方法。考虑了海上风电出力的模糊性,建立风电功率的模糊机会约束模型,并将模糊机会约束条件转化为等价清晰类,以最低运行成本和最小弃风量为目标,综合考虑系统以及各设备的运行约束条件,分别建立风-火、风-火-储调峰模型,使用布谷鸟搜索算法求出最优解。通过算例分析,结果表明,火-储联合调峰能够更好地消纳风能,并且减少系统运行成本,提高经济效益。