考虑分时电价下需求响应的用户侧储能优化配置

针对用户侧储能在投资与运行方面经济性不足的问题,提出一种考虑分时电价下需求响应的用户侧储能规划与运行两阶段优化策略.第一阶段通过建立分时电价优化模型,采用粒子群(PSO)和序列二次规划(SQP)混合算法求解得出分时电价策略,第二阶段基于第一阶段得出的分时电价策略建立考虑两个时间尺度的储能双层优化模型,上层模型以最大化全寿命周期净收益为目标优化长时间尺度的储能配置,下层模型以最大化日运行收益为目标优化短时间尺度的储能运行,结合混合整数线性规划方法和KKT条件,调用CPLEX求解器进行求解,通过两阶段的联合优化,实现用户侧储能配置和运行收益综合最优.最后,结合实例进行仿真,结果表明所提方法可以有效提高用户侧储能系统的经济性.

“双碳”目标下民用建筑用户侧储能应用展望与策略

探索“双碳”目标下民用建筑用户侧储能应用前景和应用策略,分析建筑用户侧储能安全性等问题,探讨建筑光储直柔、储能创新技术的推广应用,并提出利用用户侧储能构建多样性自备电源的策略。

计及电网侧储能交互作用的MIDC后续换相失败机理分析及抑制策略

利用电网侧储能的无功支撑能力有望改善多馈入直流输电(multi-infeed high voltage direct current,MIDC)的电压暂态特性,但是电网侧储能接入后,电力电子装备之间的相互作用会影响MIDC控制特性。在计及电网侧储能与MIDC交互作用基础上,分析了故障持续阶段与故障清除阶段的MIDC后续换相失败机理。研究表明,在故障持续阶段,由于电网侧储能的交互作用,定电流控制切换为定关断角控制时直流电流更大,并且电流偏差控制输出减少使越前触发角下降,造成换相供给面积不足的影响更大;在故障清除阶段,计及直流电流振荡影响,越前触发角下降及大幅波动会导致换相供给面积不足;在MIDC系统处于功率恢复过程中,若电网侧储能无功功率指令置为0,将增大后续换相失败风险。然后,针对电网侧储能以及MIDC控制策略进行改进,提出了计及电网侧储能交互作用的MIDC后续换相失败抑制策略。最后,在多种故障类型下仿真验证了所提控制策略有效性。

考虑多运行场景的城市电网用户侧储能需求评估方法

在城市电网中配置用户侧储能是解决可再生能源消纳能力不足、局部过载等运行问题的有效途径之一。因此,提出了一种考虑多运行场景的城市电网储能需求评估方法。通过出现频率与危害性来量化城市电网不同场景间的权重构成,选取正常运行、可再生能源消纳不足、局部过载场景构建城市电网用户侧储能需求评估模型。使用浙江省某区域城市电网37节点模型进行算例分析,结果表明该方法能够有效地评估城市电网用户侧储能需求,提高用户侧储能在不同运行场景下的复用率,与单运行场景储能需求评估方法相比,能够显著减少城市电网的用户侧储能总需求,并节约其投资与运行成本。

考虑能量-调频辅助服务下的用户侧储能经济运行策略

目前用户侧储能的投资回报期一般长达6~7年。为进一步提升用户侧储能经济运行收益,提出一种电能量和调频辅助服务市场规则下的经济运行策略。首先综合考虑峰谷价差套利和参与调频建立用户侧储能经济收益模型;其次,分析电力用户生产运行需求并建立用户侧储能运行约束;基于此,提出用户侧储能的两阶段经济运行策略,在日前给出用户侧储能最优调频容量申报量,在日内基于改进直接前瞻方法滚动优化用户侧储能充放电功率,提高整体运行经济性。最后,仿真结果表明所提策略能够有效提高用户侧储能运行经济性。

用户侧储能两电平换流器开关管开路故障诊断

随着新型配电网发展,用户侧储能已成为配电网中的重要环节之一。储能设备的换流器是储能与电网的接口设备,其开关管是故障率较高的器件,且开路故障隐蔽性较强。针对配电网用户侧复杂的电能质量环境,在两电平换流器充电与放电过程中开关管开路故障机理研究基础上,提出了基于扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)与宽度学习系统(broad learning system,BLS)的开关管开路故障诊断方法。该方法通过EKF动态提取故障谐波的特征,BLS识别特征并诊断故障。通过仿真与实验证明在0.2~3(标幺值)的负载波动、5%~10%的系统谐波与±0.5 Hz频率偏移等配电网常见扰动下,单管开路故障与双管开路故障准确诊断与定位的准确率为100%,为用户侧储能系统监测提供有效支持。

基于外部性理论的网侧储能成本疏导机制研究

“双碳”目标下构建以新能源发电为主体的新型电力系统需要大量灵活性资源保障其可靠运行。大规模的网侧储能为电力系统提供调峰、调频、惯量支撑等多元服务,具有重要调节作用。然而,网侧储能仅靠峰谷电价差获取电量收益难以回收其投建成本,已成为制约大规模网侧储能发展的主要原因。为此,基于外部性理论对网侧储能成本疏导机制展开研究。在分析市场环境下网侧储能对源-网-荷多主体外部性价值特点的基础上,建立包含储能外部性价值量化及储能成本疏导的网侧储能双层规划决策模型,即上层给出储能的规划容量,下层模拟网侧储能参与现货市场运营对市场电价的影响,并量化其对不同市场主体的外部性价值,同时反馈到上层决策模型引导储能投资;进而设计网侧储能的成本分摊方法及基于市场清算的成本疏导机制。算例结果表明,所提方法能够指导网侧储能的投建规模,所设计的成本疏导机制满足多市场主体激励相容,可以缩短储能项目的成本回收年限,并与现有电力市场交易规则兼容性好。

基于价值替代的电网侧储能规模与结构规划

科学的规划方法有助于储能的健康发展,基于储能替代价值与其自身投资成本实现最优平衡的规划思路,提出基于价值替代的电网侧储能最优规模与结构测算方法。依据一个地区电网运行特性,计算不同规模下储能替代输配电投资、替代调峰容量、替代调频备用容量的边际替代价值,构建满足替代需求的储能结构优化模型,计算满足不同功率和能量替代需求下电网侧各类型储能的最优投资组合以及边际投资成本。

考虑容量共享的新能源-电网-用户侧储能优化配置策略

在新能源场站、电网和用户侧配置储能有助于新型电力系统的安全经济运行,目前大多针对某侧储能需求独立考虑配置方案。忽略各侧储能的相互支援能力与共享空间,易造成社会储能资源浪费和储能投资回报率降低。为此,该文基于新能源场站、电网和用户侧独立储能的收益模式分析,讨论各侧储能的容量共享能力,并提出新能源-电网-用户侧储能的容量共享机制。进一步提出考虑容量共享的新能源-电网-用户侧储能配置双层优化模型,上层为长周期储能优化配置模型,下层为计及容量共享的短周期储能优化调度模型。建立计及容量共享的三侧储能配置方案优化求解方法。通过算例验证表明,该文所提方法可以实现系统各侧储能的共享、协同配置,从而有效提高各侧储能的容量利用率,避免系统中储能的冗余配置。

基于风力发电的配电网侧储能容量优化设计

本文主要解决风力发电中配电网侧储能容量存在的问题,提高风力发电配电网的稳定性。阐述储能设备对风电系统影响集中在减少电网扩容频率、减少电能损耗、减少常规备用电容方面,面对传统风力发电配电网侧储能容量小、工作状态不稳定等问题,通过采用高性能电容与储能电池、选择合适的电路接入方式、储能设备成本的优化,可以有效缓解风电系统不稳定问题,能提高风力发电的效率,提高风力发电系统的稳定性。

电源侧储能路径研究及典型场景分析

面对新能源的间歇性和波动性,大力发展新型储能对支撑新能源消纳、提升电力系统调节能力和稳定性具有重要意义。以电化学储能为代表的新型储能具有响应快、选址灵活、建设期短等优势,在电源侧、电网侧和用户侧广泛应用,其中“风光水火储一体化”大型基地中的电源侧储能是重要的场景。介绍新型储能技术的分类,综述电源侧储能的应用现状,以典型风光水火储建模仿真作为案例,明确了包含不同电源类型的系统的配置电源侧储能的必要性以及进行容量配置与运行优化设计的重要作用,提出面对不同场景选择不同电化学储能形式的建议。

浙江省用户侧储能项目在新分时电价政策的盈利态势分析

用户侧储能通过在低谷时段储存电能,在高峰时段释放供应用电设备使用,依靠峰谷差获取收益。为分析2024年1月新分时电价政策对用户侧储能收益的影响,采用对比分析法计算出浙江省实行新分时电价政策前后的用户侧储能项目收益情况。分析得出:实施新分时电价政策对110 kV大工业用户储能影响较大,收益率有所下降,10 kV大工业用户储能项目基本不受影响。建议110 kV大工业用户储能项目开发单位选择适合的储能产品,并密切关注分时电价政策。

电厂侧储能系统网络安全防护研究

在电厂侧储能系统接入电网后,新增的储能监控系统与电厂原有生产监控系统及电网调度系统之间将产生大量的信息交换,这种情况可能会引发电力监控系统网络安全防护问题.为了防范和解决这些问题,需要在设计阶段按照网络安全防护规则来进行相应的设计和规划.文章主要探讨了电厂侧储能系统的网络安全防护问题,旨在提高其网络安全性能,保障电力系统的稳定运行.

考虑负荷响应和需量管理的用户侧储能容量优化研究

本文针对当前能源系统中面临的挑战,着眼于负荷响应和需量管理的重要性,以及储能技术在解决这些挑战中的潜在作用,研究用户侧储能容量的优化配置模型,探讨了最大需量管理、储能管理以及用户响应管理等问题,以优化用户侧储能容量。为能源系统的智能化和可持续发展提供了重要理论支持和实践指导,促进了能源利用效率的提升,减轻了电网负荷压力。

云储能模式下用户侧储能协调优化调度机制研究

随着国家“双碳”政策的持续推进,储能应用场景层出不穷。用户侧小型储能具有体积小、部署方便、应用灵活等优点,但是过于随机的调度模式也给电网运行带来隐患。用云储能理念入手,实现用户侧小储能装置的互联互通,提出了云储能服务系统架构及运营模式,并设计了云储能模式下小型储能装置的集群调度策略。通过设计具体仿真算例验证方法的可行性。验证结果显示所提出的运行模式和优化调度方案可落地、易实施、有成效,是对储能应用新场景的一种有益探索。

基于分时电价和用户侧储能的配电网调度优化策略

针对分布式电源接入及负荷波动引起配电网线路损耗增加的问题,文中提出将分时电价机制协同用户侧储能参与配电网的优化运行模型。基于分时电价建立用户负荷响应模型,构建以用户日用电成本、配电网网损最小为目标函数的配电网运行优化模型。采用评价函数法将多目标转化成单目标,并在传统遗传算法中引入模拟退火Metropolis准则对用户侧储能充放电策略寻优。仿真结果证明了文中所提策略能有效降低配电网网损及用户用电成本,所提算法寻优速度较快,收敛性能较好。

计及保供电交易模式和容量市场的用户侧储能优化配置

随着用户侧储能系统的容量日渐增大,其既可以参与市场容量交易为大规模间歇性可再生能源并网提供备用容量,也可以参与保供电为电网和用户带来额外收益。结合市场容量与保供电这两种辅助服务,提出一种计及容量市场和保供电交易模式的用户侧储能优化配置方法。首先,基于网侧应急电源车保供电行为,建立用户侧储能实现保供电替换功能的数学模型,并提出电网和用户之间的保供电交易模式。其次,将用户侧储能保供电场景细化为完全保供电、部分保供电和无保供电,量化用户侧储能的保供电收益。然后,考虑容量市场和保供电交易模式建立保供电效益−储能双层优化模型,外层以用户全寿命周期内净收益最大为最终目标,优化保供电负荷比例、用户侧储能额定容量以及其额定充放电功率,内层以用户日收益最大为目标优化储能充放电策略。算例结果表明,计及容量市场和保供电交易模式后,可提高用户侧储能投资容量,降低电网尖峰负荷,为电网和用户两者带来更多收益。

基于分段削峰的用户侧储能容量优化配置启发式方法

本文对配电网用户侧储能系统优化配置的实用方法进行了研究。模型目标为保持储能系统配置的净收益最大,涉及低储高发电价套利和需量调节收益以及储能系统最优放电深度优化。本文从实际规划应用的目的出发,提出了偏向解析方法的分段削峰启发式模型求解方法,涉及削峰大小和放电深度的枚举,并针对储能配额规律的研究提出了合理的指标设计。算例表明了优化放电深度的意义,以及本文启发式方法的直观、简洁、快速、稳定和实用。

一种新型的用户侧储能智能运营系统

随着分布式电源高渗透接入电网,用户侧储能作为可以平缓分布式电源随机性、波动性等出力特性的角色日益凸显,为更好的利用用户侧储能提高电网运行可靠性,本文研发一种新型用户侧储能智能运营系统。论文首先研究户用光储智能运营系统的组成模块、具体功能等硬件构建的核心内容;接着研究由终端层、人机交互层和核心应用层组成的软件架构;进一步分析用户侧储能智能运营系统的工作模式。所研发的用户侧储能智能运营系统投入运行证明了其有效性。

贵州省用户侧储能运行收益模式及效益分析

在能源转型的大背景下,用户侧储能由于能实现转移负荷的功能、响应电网削峰填谷的调度指令、降低用户用电成本,得到广泛关注。现阶段电力市场环境复杂多变,各省市区电力交易环境差异明显,如何根据实际情况确定用户侧储能运行收益模式,显得尤为重要。首先,构建了储能成本模型,考虑到时间对价值的影响,引入了储能全生命周期计算系数,并结合实际政策建立了3种用户侧储能收益模型。然后,对储能运行进行了常规运行约束和特定收益模式的需量管理及需求响应约束。最后,选取贵州省工业用户实际数据进行算例分析。算例结果表明,依托贵州省现有政策和结合储能发展情况,贵州省用户侧配置储能收益欠佳,难以在全生命周期内回收成本,但可以通过合理增加需求响应补贴及增加平时段电价扩大峰谷价差来实现扭亏为盈。