风电波动平抑下考虑SOC均衡及收益的电池储能功率分配策略

针对电池储能(battery energy storage system,BESS)平抑风电波动过程中电池单元荷电状态(state of charge,SOC)均衡性较差且未考虑风储净收益的问题,提出了风电波动平抑下考虑SOC均衡及收益的BESS功率分配策略。首先,建立综合考虑售电收益、弃风惩罚、缺电惩罚及BESS运行成本等多个因素的风电并网指令优化模型,以并网指令波动率、电池组SOC标准差等多个因素为约束条件,提出改进算术优化算法(improved arithmetic optimization algorithm,IAOA)求解该优化模型。然后,将BESS划分为两个电池组,设计了BESS双层功率分配方法(double-layer power allocation method,DPAM),上层将BESS充放电指令分配给两个电池组,下层根据最大充放电功率原则或新型SOC均衡原则将电池组充放电指令分配给各自的电池单元。最后,通过仿真对所提策略进行了验证。仿真结果表明:IAOA加快了寻优速度,提高了寻优精度;DPAM提升了电池组内电池单元SOC的均衡速度,改善了均衡程度;提出的功率分配策略进一步降低了风电并网波动率,同时提高了风储系统净收益。

计及调频备用的储能平抑风电功率波动控制策略

新能源场站配置储能系统可以平抑输出功率的波动、承担新能源机组调频义务。若储能仅考虑单一平抑波动工况时可能会造成风储联合系统调频有功备用不足。因此本文提出一种考虑调频有功备用与荷电状态恢复的平抑风电功率波动策略,首先利用聚类算法提取储能平抑波动典型工况,计算储能平抑波动功率需求和剩余有功功率;其次,结合国标对风电场有功备用相关标准,利用储能调频备用与风电减载联合提供有功备用,并对储能平抑波动功率设置限幅;最后,利用模糊控制理论设计储能系统边缘区荷电状态恢复策略。基于实际风电场运行数据进行仿真分析,结果表明所提出的方法可在储能系统平抑风电波动时提供有功备用以及边缘区荷电状态恢复。

基于分时能量互补的风电–光热联合外送容量优化配置方法

我国西北地区同时具备丰富的风、光资源,在现有风电场附近建设光热电站形成风光联合发电将成为常见的能源开发形式。如何确定外送输电容量以满足风光联合基地的外送需求,是规划时需要解决的首要问题。基于风电、光热发电联合出力的分时能量互补特性,构建平抑风电波动的风光联合出力优化模型,在此基础上建立了光热电站不同储热容量下风电–光热联合系统外送容量优化配置模型。该优化模型以联合系统综合收益最大为目标,综合考虑输电收入、外送输电投资建设成本、由输电阻塞产生的弃电惩罚费用以及光热电站储热容量成本等因素,求得最优外送容量以及光热电站最佳储热容量。算例结果表明,与风电单独外送相比,所提方法在合理配置光热电站储热容量的前提下能够降低线路投资成本,同时明显提高线路利用率以及系统的综合收益。