分散储能法的局限性

本文对分散储能法 (DES)进行了仿真计算。文中采用了两种供电形式 ,根据给定参数 ,计算结果表明此时 DES法没能有效地提高系统效率。文中最后对这一现象作了详细分析。

基于分散储能的农村用户级微电网继电保护配合策略

为了降低光伏波动性的影响,提高农网线路安全运行水平,可以在农村居民屋顶分布式光伏侧加装分散式储能,这样不仅保障了用户级微电网侧故障时农网线路的运行安全,而且当农网线路发生故障时,用户级微电网可转入孤岛运行,保障居民用电,提高用电可靠性。

基于分散储能的配电网电力电子变压器高质量供电研究

电力电子变压器可以作为配电网与用户的接口,对潮流和电能质量等因素进行主动控制,从而应用在从被动模式转变为主动模式的配电网中。为进一步提升供电质量,减少供电故障对用户的影响,提出一种基于分散储能的电力电子变压器拓扑结构,采用小容量储能单元与各个级联模块分散连接,避免电力电子变压器输出端使用大容量电池带来的弊端。在储能建模与充放电工作机理分析的基础上,进一步提出基于储能单元电荷状态的充放电管理控制策略,可以在配电网故障情况下维持电力电子变压器输出侧电压稳定,使电力电子变压器能够穿越配电网电压深度跌落和短时中断,实现对用户的高可靠供电。仿真结果也证明所提基于分散储能的电力电子变压器拓扑结构及其高电能质量控制策略的正确性。

基于分散储能的光伏场站无功调节系统研究

文章设计了一种基于分散储能的光伏场站无功调节系统,该系统可以根据光伏场站的实时有功、实时无功、功率预测曲线、箱变工作状态、光伏逆变器工作状态和分散储能单元工作状态数据,利用储能变流器的四象限运行功能,调节储能单元的有功和无功出力能力,从而平衡光伏场站无功功率和响应电网的无功调节要求。与现有技术相比,文章的研究能解决分散储能参与下的光伏场站的无功功率调节问题,可以提高功率因数。

考虑源-荷时空匹配的农业产业园区分散储能系统优化规划

随着可再生能源的快速发展以及农机电能替代技术的不断成熟,农业产业园区供能系统电气化和低碳化已成为发展趋势。考虑本地可再生能源与用电负荷的时空匹配特性,研究农业产业园区分散储能系统优化规划。综合考虑分时电价和碳排放价格,提出了“等效价格”的概念,有助于在实现峰谷套利的同时提高农业产业园区的减碳效益。以投资运维成本、减碳收益和峰谷套利收益等为目标,建立了计及典型运行模拟的分散储能系统优化配置模型。对仅考虑分时电价、2种价格变化一致、2种价格变化相反3种情形分别进行分散储能的优化配置,分析了2种时变价格的变化趋势对配置储能的影响。算例仿真结果表明,采用“等效价格”制定储能充放电策略能够降低农场用电成本和实现减碳目标;分时电价与碳排放价格曲线变化趋势相同时,配置储能可获得更高的经济效益。

面向风电场的主动支撑电网型分散式储能控制策略与优化配置

面向新能源场站的分散式储能具有容量小、分散广、部署灵活、方便扩容等特点,降低了电池聚集所导致的事故危害隐患、规避了征地费用与配套建设成本高的问题,既可以针对节点进行精细化管理,又可以集群化控制,帮助新能源场站改善涉网性能、减少考核成本、提升发电效能。首先,基于“分散布置,集中控制”原则提出一种分散式储能集群化控制策略,将分散式储能虚拟成为集中式储能的形式,并根据储能荷电状态与健康状态对功率指令进行合理分配。其次,根据并网要求,设计了基于调频优先制定的风储协同控制策略。进一步参考江苏省考核细则,提出了主动支撑电网型的分散式储能配置优化模型。算例结果表明,配置一定规模储能可以减少考核成本、改善涉网性能。

分散式储能在新能源光伏场站的应用研究

提出了一种光伏场站+分散式储能的创新应用模式,分散式储能布置于光伏发电现场区域,储能分两种方式接入光伏,可以直流形式接入光伏变流器直流侧,也可以交流形式接入箱变低压侧.光伏分散式储能系统控制流程主要涉及电力调度控制中心、光伏分散储能协同控制系统、光伏场站集中控制系统.根据现有相关细则政策,进行了光伏场站分散储能经济性分析,并以减少功率预测考核为目的给出了分散式光储控制策略.该成果已在泗洪光伏场站得到示范应用.

分散式储能在新能源风电场站的应用

提出了一种风电场站+分散式储能创新应用模式,储能采用“一机一储”方式,将降低考核成本、提升上网电量、提质降本以及储能安全与寿命等作为综合目标,充分结合新能源场站现场条件,确保分散式储能安全、可靠、高效、长寿命运行,开展分散式储能在新能源风电场站的应用研究。该研究成果已在国电投江苏新能源公司大有风电场示范应用。

分散式储能MMC综合控制策略研究

分散式储能多电平变换器(MMC)是一种基于MMC的衍生结构,它将蓄电池储能单元集成于每个子模块中,这样可以实现储能单元的模块化、分散化。同时,分散式储能MMC还具有诸多优势,比如高电压、大容量、低总谐波失真、高容错能力。这些优势使得这种拓扑适用于大容量储能、电机驱动、新能源并网等。分析了分散式储能MMC的工作原理,在此基础上提出了剩余电量控制、能量管理机制、电池储能电路充放电控制,实现了变换器的综合协调控制。搭建了基于Matlab/Simulink的仿真平台和硬件实验平台,仿真和实验结果验证了上述控制策略的优越性和正确性。

基于低压电杆分散式储能对径流式小水电随机并网平抑配网峰谷作用的探讨

针对多雨时期径流式小水电站发电量大,而附近用电负荷却没有增加,导致上送输电网的电量增加的问题,提出基于台区低压电杆来实施削峰储能,并研究低压电杆分散式储能系统的双向作用。储能系统先通过吸收雨多时径流式小水电站多发的电,以平衡本区域电网的上网电量,再通过储能电池电池电逆变并网,抬高重负荷时段电网电压,提高电能质量。实验结果表明,利用低压电杆储能,可有效地吸收径流式小水电富裕电能,尤其把智慧杆塔理念用在就近调峰填谷方面,能获得显著的经济和社会效应。

分散式储能自趋优经济运行的强化学习算法

随着大量分散式储能装置接入楼宇和园区,储能系统的去中心化经济运行已成为研究热点,而传统上通过将储能用于区域电网经济运行和平抑可再生能源出力,已难以适应个体自治寻优的诉求,且中心化建模思想对模型假设、全局信息可观性、市场模式等要求较高。基于售电电价周期性和波动性,提出一种无模型的分散式储能自趋优经济运行算法:利用强化学习算法求解分散式储能最优充放电策略以获取周期最大收益,同时在峰谷时段通过聚合商参与需求响应市场获取补偿收益;并将储能调用成本作为算法迭代罚函数。分散式储能去中心化的自趋优强化学习算法可避免传统集中控制模型因区域电网信息不确定、全局可观性差等复杂问题,易于求解和商用。最后,基于2018年加拿大电价数据和不同的储能参数进行算例分析,结果证明所提方法的日收益比模型预测控制和电价分段算法平均分别高10%和40%,具有较强的工程和商业价值。

面向多类型工业用户的分散式共享储能配置及投资效益分析

针对传统一体化式共享储能存在的灵活性较差且无法兼顾多类型用户的差异性用电需求等问题,提出一种分散式共享储能系统优化配置与调度方法;针对用户通过储能补贴政策漏洞骗取补贴收益的问题,在已出台政府补贴政策的基础上,提出一种改进分时补贴策略。首先,以工业园区为应用背景,深入分析了分散式共享储能系统与多个工业用户的能量交互机理;然后,以多用户整体净收益最大化为目标构建了基于合作博弈的月前、日前两阶段优化调度模型,并采用Shapley值法对合作收益进行分配;接着,设计了以储能全寿命周期净收益、动态投资回收期、投资回报率为指标的储能投资评估方法;最后,通过对比一体化式共享储能和分散式共享储能的配置成本、运行经济性,对所提方法的有效性进行了验证。算例结果表明:所提分散式共享储能配置方法在降低工业用户初期投资成本、用电成本方面具有一定的先进性,所提改进分时补贴策略在防止用户投机骗补方面具有一定的有效性,对推动用户侧储能多元化发展具有理论指导意义。

基于全景理论的分散式储能系统集群优化调度策略

针对如何将"供有余力"的"小、散"分散式储能聚合形成"大、协同"的需求响应资源问题,基于分散式储能间运行状态时序特征的关系研究,提出一种基于全景理论的分散式储能集群优化调度策略。首先,考虑不同应用场景下分散式储能间的互补性,建立了储能系统响应能力互补模型,定义了全景理论对应参数,利用全景理论的能量函数将分散式储能进行分组聚合。然后,在确定分散户储能聚合的基础上,建立了分散式储能调用成本优化模型,对聚合前后储能的调用成本的结果进行对比分析。案例分析表明,所提的储能聚合管理方法具备可行性和经济性,为多储能聚合运行提供了一种新思路。

应用于风力发电的分散式集装箱储能系统设计

针对风力发电弃风利用、平滑输出、跟踪出力、参与电网调频的业务需求,设计一个可以满足当前风电企业需求,能实现与风电机组联合运行的分散式储能集装箱系统.该系统综合集成了磷酸铁锂电池组、电池管理系统(BMS)、双向变流系统(PCS)以及能量管理系统(EMS),辅助以集装箱、消防、照明、通风灯系统,并通过专用通信系统接入风电场控制系统,具备与风力发电机组的联合运行能力.经试验测试和现场试运行,该系统具有功率输出精度高、响应速度快、性能稳定、可控性好、管理维护方便等优点,能满足"电网友好型"风电场对储能系统的应用需求.

风储一体化系统无功响应技术研究

针对永磁直驱风机与分散式混合储能系统提出了联合无功控制策略。首先对永磁直驱风机以及储能系统的无功调节能力进行分析,确定永磁直驱风机与储能系统通过变流器控制均可参与无功调节;其次提出无功控制策略,从信号接收、初次分配、内部分配等方面进行分析,在初次分配中采用了等裕度分配方法,在内部分配中考虑了以储能优先出力进行比例分配;最后通过仿真验证了该策略的有效性,该策略可充分利用永磁直驱风机与储能系统的无功容量能力对电网的电压提供有效支撑。

电力现货市场背景下的山东新能源储能应用模式研究

根据山东电网的调峰调频需求提出建设储能系统的必要性,并在电力现货市场背景下分析了山东新能源配置储能的应用模式和盈利方法;给出了现货市场条件下的储能政策建议。指出:山东省实施电力现货市场后,储能可以在电价低谷时充电,电价高峰时放电获取电价差收益;若新能源分散配置储能,储能只能配合新能源获取现货市场电价差收益,盈利模式难以扩展;若将新能源分散储能集中建设成大型独立储能电站,则可以通过获取现货市场电价差收益、租赁费、容量电价3部分收益实现盈利,发挥新能源消纳、减少旋备、提供紧急功率支撑等多重作用。

分离式混合储能提升风电场低电压穿越能力研究

为实现风电场低电压穿越(LVRT),文章将全钒液流电池组(VRB)集中式储能配置于风电场出口母线处,超级电容(SC)分散式储能配置于单台风电机组直流母线处。对集中式VRB储能系统DC/AC变换器提出一种稳态下单位功率因数控制,电网暂态故障下有功平抑受限、无功支持优先的改进控制策略。在不同程度电网电压跌落工况下,研究不同位置储能系统对风电场LVRT性能的影响。结果表明,混合储能系统采用所提安装方式和控制策略后可有效实现风电场稳态下输出功率稳定,电网暂态故障下,风电机组直流母线电压稳定,VRB储能系统最大程度向电网提供无功支持,抬升风电场并网点电压。

城市重点商业区域综合能源技术应用与推广

在“双碳”背景下,城市发展必然需要考虑到自身用能结构的变化。城市用能需求十分复杂,而新型的综合能源系统通过将电力、燃气、制冷等系统因地制宜地规划与统一协调分配,在保证城市经济生活平稳运行的前提下,可提高整个系统供能的灵活程度,从而提高能效、降低碳排放。简要介绍综合能源系统技术,对广州市某重点商业区域未来规划的综合能源系统进行综合效益分析。经估算,集中供冷可实现年转移尖峰电量2670万kW·h,节约标煤约8758t/a,减少二氧化碳排放约2.7万t/a。基于区域特点,探索建设天然气三联供系统、分散式储能、光伏等多种能源设施,发挥多能互补、节能安全、灵活的作用。在项目建设运营管理方面,与区域规划的衔接、稳定的签约供冷用户和完善的用户侧管理标准规范,可为项目后续稳定运行提供有效保障。

一种改进型轨道电磁发射方式

为简化系统结构和提高能量利用率,从轨道电磁发射的基本原理和整体系统出发,对现有的2种典型轨道电磁发射方式——分散馈电型轨道电磁发射和分段轨道型电磁发射进行了分析,在此基础上,提出了一种改进型轨道电磁发射方案,并对其进行了全系统建模仿真.新方案采用三维排列轨道结构,改变了电源与轨道之间的连接方式,减少了电路开关.仿真结果表明:改进型方案提高了整体系统的能量利用率,为简单型轨道电磁发射系统能量利用率的3倍,从整体上简化了系统结构,减小了储能模块的封装体积.

电磁发射效率与激励电流关系的仿真

首先分析了恒定电流和脉冲电流对发射效率的影响,结论是恒定电流驱动时,发射效率低于50%;而采用脉冲电流驱动可减少电感的储能,提高系统的发射效率。接着分析了几种脉冲电流驱动模式对发射效率的影响,给出了影响效率的几个主要因素(磁能损耗、轨道电阻热损耗与电流大小、轨道长度、轨道电阻梯度、电感梯度等)之间关系的数学表达式。对一个实例进行仿真分析,比较了在几种不同的电流接入模式下的系统发射效率,结果表明采用单脉冲电流作用下的效率最高,其他几种分布式电流驱动效率较低。