随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributedenergystoragestations,DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)一...随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributedenergystoragestations,DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)一致性的DESS协同控制策略。首先,构建了含分布式储能电站的区域电网调频模型,分析了传统调频控制方法的特点,并讨论了储能在高渗透率新能源电网中的调频及一致性控制需求;其次,分析了电网调频需求与DESS的SOC一致性调整需求之间的耦合关系,设计了基于一致性原理的SOC分布式控制策略,进而构建了兼顾两种需求的DESS一次调频协同控制方法,详细分析了关键控制参数的设计原则与取值方法。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行了仿真验证,结果表明:所提控制策略可以有效改善电网频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的SOC一致性调节,减小了DESS集群的SOC越限风险,增强了其聚合控制效果。展开更多
为了解决风光互补式电动汽车充电站储能系统中,传统静态锂电池模型不能实时更新参数导致相应的开路电压和荷电状态(state of charge, SOC)估计误差大等问题,提出一种基于动态一阶RC等效电路模型的锂电池自适应实时状态估计方法。首先,...为了解决风光互补式电动汽车充电站储能系统中,传统静态锂电池模型不能实时更新参数导致相应的开路电压和荷电状态(state of charge, SOC)估计误差大等问题,提出一种基于动态一阶RC等效电路模型的锂电池自适应实时状态估计方法。首先,采用滑模控制方法追踪锂电池的实时输出电压,基于动态一阶RC等效电路模型,考虑锂电池内部参数欧姆内阻、极化内阻、极化电容和开路电压的动态变化情况,修正锂电池的端电压状态估计方程;然后,通过李雅普诺夫函数和稳定性判据推导出状态估计方程参数与实时电压追踪误差、工作电流之间的关系,得出锂电池内部参数的实时更新方法;进一步,通过实验确定开路电压与锂电池SOC之间的函数关系;在此基础上,实现锂电池状态的自适应实时估计。仿真结果表明:在风光互补式电动汽车充电站储能系统的连续变化负载工况下,所提自适应实时状态估计方法可以使锂电池估计状态快速收敛至模型参考值,避免了开路电压估计值波动问题;以安时积分和卡尔曼滤波方法修正的SOC为参考,自适应实时估计SOC的最大误差为0.72%,均方根误差和平均绝对误差分别为0.002 3和0.001 9;与开路电压-内阻模型估计SOC进行比较,自适应实时估计SOC的精度提高了一个数量级。展开更多
以分布式能源站(distributed energy station,DES)为核心的综合能源系统已成为未来发展方向,合理地评价DES健康状态能有效促进其安全稳定运行。为实现DES健康状态的准确评价和全局观测,提出基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康...以分布式能源站(distributed energy station,DES)为核心的综合能源系统已成为未来发展方向,合理地评价DES健康状态能有效促进其安全稳定运行。为实现DES健康状态的准确评价和全局观测,提出基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康状态矢量动态评价方法。首先,考虑DES低碳运行和健康状态评价需求,构建包含低碳运行、供能可靠、系统健康、设备健康维度的DES健康状态评价体系。考虑了指标重要度、贡献度、差异度和灵敏度多重特性,运用博弈论思想将多特性权重融合。其次,考虑健康状态评价不同特点,引入前景理论和参考值思想对评价值变换过程进行改进。通过灰色-优劣解距离法评价模型确定DES健康状态正、负关联度,从而得到健康状态矢量。同时,利用时间权向量和时间维度解决动态评价与全局观测的问题。最后,通过算例验证所提评价方法的科学性与健康状态评价的有效性,将其与传统方法进行对比分析,结果表明该方法在健康度评价方面有更好的效果。展开更多
文摘随着可再生能源比例增加,电网新建储能电站成为提升系统频率稳定性的重要手段。针对电网中分布式储能电站(distributedenergystoragestations,DESS)参与一次调频面临的荷电状态均衡问题,提出了一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)一致性的DESS协同控制策略。首先,构建了含分布式储能电站的区域电网调频模型,分析了传统调频控制方法的特点,并讨论了储能在高渗透率新能源电网中的调频及一致性控制需求;其次,分析了电网调频需求与DESS的SOC一致性调整需求之间的耦合关系,设计了基于一致性原理的SOC分布式控制策略,进而构建了兼顾两种需求的DESS一次调频协同控制方法,详细分析了关键控制参数的设计原则与取值方法。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行了仿真验证,结果表明:所提控制策略可以有效改善电网频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的SOC一致性调节,减小了DESS集群的SOC越限风险,增强了其聚合控制效果。
文摘针对目前城市电动汽车(electric vehicle,EV)充电站存在盲目建设、规划不合理导致的部分充电站利用率低、用户充电满意度低等问题,同时为适应“双碳”目标下发展大规模EV的充电站规划需求,提出一种基于蒙特卡洛模拟和回声状态网络(echo state network,ESN)拟合的城市EV时空充电负荷预测方法,进一步开展EV充电站规划研究。首先考虑城市交通路网结构和区域主要功能,将待规划区域进行网格划分并作为待建充电站备选位置;利用蒙特卡洛方法对各类EV进行多种模式的出行链模拟,获取各网格区域内的EV充电负荷数据集;为拟合各网格内EV充电负荷的多样化分布特征,建立基于回声状态网络ESN学习算法的EV时空充电负荷预测模型,实现一定EV保有量下待规划区内EV时空充电负荷的预测。进一步考虑待规划网格区域内的最大充电预测负荷等约束条件﹑以充电站的建设和运维成本、EV用户充电出行成本以及配网损耗的综合成本最小为目标,建立EV充电站的规划模型,利用粒子群算法进行模型求解得到待规划区的充电站建设位置、数量及容量;最后以某城区EV充电负荷预测及充电站规划为例进行计算,验证了所提方法及模型的有效性。
文摘以分布式能源站(distributed energy station,DES)为核心的综合能源系统已成为未来发展方向,合理地评价DES健康状态能有效促进其安全稳定运行。为实现DES健康状态的准确评价和全局观测,提出基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康状态矢量动态评价方法。首先,考虑DES低碳运行和健康状态评价需求,构建包含低碳运行、供能可靠、系统健康、设备健康维度的DES健康状态评价体系。考虑了指标重要度、贡献度、差异度和灵敏度多重特性,运用博弈论思想将多特性权重融合。其次,考虑健康状态评价不同特点,引入前景理论和参考值思想对评价值变换过程进行改进。通过灰色-优劣解距离法评价模型确定DES健康状态正、负关联度,从而得到健康状态矢量。同时,利用时间权向量和时间维度解决动态评价与全局观测的问题。最后,通过算例验证所提评价方法的科学性与健康状态评价的有效性,将其与传统方法进行对比分析,结果表明该方法在健康度评价方面有更好的效果。
