考虑调频性能的风电集群租赁储能竞价策略优化

风电集群通过租赁储能参与调频市场竞价在提高风电集群运营效益的同时,助力电网调频。为此,提出考虑调频性能指标考核的风电集群租赁储能博弈优化竞价模型。模型上层为多主体参与调频市场竞价模型;下层为储能租赁价格/容量主从博弈模型,储能运营商为领导者,响应风电集群租赁计划制定租赁价格;风电集群为跟随者,根据租赁价格调整租赁计划。风电集群内部嵌套阈值公共品演化博弈模型,以解决集群内部自私个体背叛行为导致的合作困境问题。模型联合求解,得到最终风电集群租赁储能容量与调频市场竞价策略。算例结果表明,所提策略能够解决合作困境,并提升风电集群整体收益。

MW级飞轮储能参与新能源场站一次调频性能分析及对比

新能源场站出力受气象条件影响明显,其一次调频性能不稳定;尤其在低频扰动下,其调节性能需要新能源场站提前预留备用容量满足电网调频需求。某50MW风电场通过配置5台1MW/35kW?h飞轮储能,实现由飞轮储能承担整个风电场调频功能,通过现场测试,其飞轮储能一次调频平均上升时间为228ms,平均调节时间为303ms,平均控制偏差为0.22%,其调节性能、调节容量满足标准要求,可以满足由飞轮储能承担整个风场调频要求,且与风电、常规火电调频性能对比,飞轮储能调节性能调节性能优势明显。

基于网源协同量化提升“两个细则”调频性能研究与应用

并网机组的调频性能是保证电力系统稳定运行和电力供应质量的重要指标之一。山东电网由于外电入鲁和新能源装机比重不断增加,整个能源结构发生了重大改变,调频性能的提升变得尤为重要。目前,发电机组存在调频性能波动较大、调频响应速度较慢、调节精度差等问题,对电网的稳定性和可靠性产生了一定的影响。为此,通过基于网源协同方式的量化分析方法和综合研究影响“两个细则”调频性能的各种因素,建立数学模型并进行实验,评估和优化调频性能,制定相应的调频控制策略和改进措施。这对于并网机组的稳定运行和电力供应质量的提高具有重要意义。

考虑需求响应及调频性能变化的虚拟电厂日前投标策略

随着分布式可再生能源装机容量在电力系统中占比的增大,新能源发电应当承担相应的二次调频任务,而虚拟电厂是分布式电源参与电力市场的重要途径。首先,提出了由分布式风电和电动汽车、空调负荷等广义储能组成的虚拟电厂参与能量-调频联合市场的运行机制。然后,建立广义储能受价格驱动的需求响应模型。为了提前对虚拟电厂调频性能进行预估,引入虚拟电厂调频性能指标。提出考虑需求响应及虚拟电厂调频性能指标的日前投标鲁棒优化策略。最后,通过算例探讨了需求响应模型参数变化对用户及虚拟电厂收益的影响。结果表明,所提虚拟电厂运行机制不仅可以有效提高虚拟电厂综合收益,而且使得虚拟电厂提供优质的调频服务。

调频辅助服务市场经济性分析与燃煤机组调频性能提升研究

对国内外各种调频辅助服务市场的补偿计算方法展开研究。首先,运用各个地区的计算方法对同一案例的补偿标准进行计算,包括美国某几个州的调频补偿方法以及国内某几个地区的补偿方案,得出其各自的结果。然后,分析美国与国内各自计算结果的不同点与优缺点。最后,综合考虑它们各自的特点,得出分析比较结论以及提高调频性能指标的具体方法。结果表明,国内的调频辅助服务市场还具有巨大的发展空间。

考虑调频性能考核的储能–机组联合调频控制策略

随着电力系统安全稳定运行对频率要求的提升,调频辅助服务市场逐渐完善以吸纳更多优质调频资源。在国内储能体系不完善的现状下,利用储能系统(batteryenergy storage system,BESS)提高常规机组自动发电控制(automatic generation control,AGC)响应能力来提升电厂调频收益成为首要模式。由于AGC性能考核指标综合反映了系统调频要求,因此对储能-机组联合调频提出考虑AGC性能考核的分时段控制策略,合理控制在响应初期、爬坡期、稳定期以及非考核期等不同考核时段的BESS动作时机和动作深度。广州某电厂9.6MW/4.8MW×h电池储能项目实测数据的仿真验证和工程应用效果表明:与满补偿储能控制策略相比,该文所提策略使得综合调频性能提高3~4倍且调频里程增加10%~20%,最终使得电厂调频收益提升10~15倍,进一步可用于减小BESS投资成本,有效提高储能-机组联合调频体的经济效益。

灯泡贯流式机组一次调频性能优化试验研究

灯泡贯流式机组的低水头运行特点在一定程度上限制了其一次调频性能,往往会使其一次调频的考核指标欠佳。对此,通过对灯泡贯流式机组一次调频的控制逻辑进行理论分析和仿真模拟,在保证机组安全稳定运行以及满足电网考核指标的前提下,对调节速率和调节深度的影响因素及其解决方案进行了研究。经过在真机上对研究结果进行试验验证,结果表明:机组一次调频性能得到了改善,一次调频动作后的积分电量得以增加,实际效益也因此得到了提升。研究成果可为今后开展的灯泡贯流式机组的一次调频性能优化工作提供参考与借鉴。

电力市场环境下火电机组调频性能提升研究

调频性能指标是机组参与电力市场调频辅助服务能力的重要参考,提升机组调频性能对稳定电力市场下系统频率具有重要意义。通过对浙江省电力现货市场4次结算试运行期间火电机组调频性能现状的分析,指出了导致目前火电机组调性能指标偏低的主要原因,提出了提高AGC(自动发电控制)速率设定、优化协调控制策略、综合分析“两个细则”、滑压曲线切换、加强运行管理、储能调频等改善机组调频性能的方法。应用结果表明,所采取的措施能够有效解决部分机组调频性能指标偏低的问题,并可增加火电企业电力市场调频辅助服务收入。

提高燃煤机组一次调频性能研究

在特高压受电电网中,一次调频的作用愈加重要。大型燃煤机组担负着主要的一次调频作用,还有较多机组没有达到理想的性能指标,性能试验又较难发现问题。通过对考核机组的分析,提出了禁止与调频功率反向动作逻辑,提高调频能力的修正滑压曲线、修正前馈系数两类优化方案,供不同性能的机组选用。

频率死区设置新方法对提高水电机组一次调频性能初探

从频率死区大小与水电机组一次调频性能相互关系出发，通过对两种频率死区设置方法下一次调频动作幅度大小比较分析，提出了提高水电机组一次调频性能的频率死区设置新方法。

风电租赁储能参与电能-调频市场竞价策略

风电参与市场化竞价运营,可有效激发风电的市场力及其主动租赁储能改善调频性能的积极性,在提升风电运营效益的同时,助力电网的调频调峰,但需解决风储调频性能指标优化及其电能-调频双市场竞价策略协同优化等关键问题。为此,提出了风电参与电能-调频市场竞价双层优化模型:上层为双市场多主体竞价出清模型;下层为各主体竞价策略优化模型,响应上层出清结果,优化调整竞价策略,达到各主体效益最大化。下层模型嵌套了考虑风电不确定性的储能运营商与风电集群储能租赁价格/容量主从博弈优化模型。双层模型联合求解,得出最终风电集群租赁储能容量及其双市场竞价策略。算例结果表明,所提方法能够提升风电运营效益,助力电网调频调峰。

独立储能电站参与电能量和调频市场容量投标的协同优化

首先,分别应用多面体不确定集合和基于Wasserstein距离的不确定集合描述调频信号和实时电能量和调频市场价格的不确定性。其次建立独立储能电站参与联合市场的分布式鲁棒优化模型,以协同优化不同市场的申报容量。模型中引入实时调频性能指标以反映调频响应对调频收入、充放电成本以及退化成本的综合影响,从而更好地优化储能的自调度计划。采用拉格朗日对偶法将所建立的分布式鲁棒优化模型转换为经典鲁棒优化模型,并通过去绝对值、构建分段函数等方法进行线性化后调用gurobi求解器进行求解。最后通过算例验证所提优化模型的正确性和有效性。

混合储能调频工程经济性提升策略研究及应用

储能系统辅助火电机组调频受到储能器件容量限制,其输出功率无法长时间跟踪指令功率,同时锂电池储能也存在安全隐患、循环寿命限制与提升机组调频收益增益有限等问题。为此,利用超级电容高循环寿命、高安全性的特性,在Matlab/Simulink中构建混合储能系统辅助燃煤火电机组调频的仿真模型。结合火电机组和储能系统运行状态,进而设计了一套基于指标计算与模糊控制协同的控制策略,实现了动态工况下混合储能系统出力的自适应调整。仿真验证表明该控制策略能够有效延长锂电池的使用年限并且高效利用混合储能的剩余电量。相比于传统的混合储能系统策略,该控制策略降低了锂电池60%的日均使用次数,调频性能综合指标提高34%,日均收益提高2万元,具有较高的工程应用价值。

考虑新能源与储能参与调频的联合市场出清模型

新能源渗透率的不断增加以及越来越多的储能装置并入电网,使得现行的调频市场机制已不能再适应电力系统的实际情况,基于此现状构建风、光以及独立储能装置与常规火电机组共同参与的调频辅助服务市场与电能量市场联合出清模型,模型中利用层次分析法(AHP)进行调频性能指标的权重优化,使得新能源与独立储能装置参与电网调频后的电力系统的调频压力减小,同时进一步提高对新能源的消纳力度。通过算例分析表明,引入高渗透率的新能源机组与独立储能装置参与调频市场不仅能减少调频性能较差的火电机组中标,减少弃风、弃光现象,也能减少运营商购买调频服务的费用支出。

基于综合能源储能渗透率的碳排放调频辅助研究

“十四五”规划中强调未来我国的能源结构将发生变化,为降低碳排放量,风电、光伏等新能源装机容量将迎来大幅增长,系统的调频需求将进一步增加。调频辅助服务市场的定价及出清机制对电网调度和安全运行有着重大影响,合理的调频市场设计及定价机制有利于促进调频资源的优化配置,减少碳排放。考虑到储能资源具有良好的调频性能,文中主要探讨了联合出清模式下不同储能渗透率调频辅助服务机制。提出了含储能渗透率因子的调频市场的价格机制;以现有调频辅助服务市场为参考,提出基于层次分析法(APH)的调频性能指标计算方法。文章给出主能量市场与调频辅助服务市场的联合出清模型进行算例仿真,并与传统出清模型进行对比分析,验证了所提方法的有效性。

基于弹性回热技术的调频性能研究

介绍了一种基于弹性回热技术的新型调频理论,即通过调节回热抽汽量来改变机组功率。燃煤火电机组采用弹性回热技术进行调频时:可调回热抽汽的参数较高,增强了负荷响应性;主汽调门在整个滑压运行区域中常开,节流损失降到了最低,给水温度发生波动,经过利用省煤器的蓄热使得其出口水温基本稳定。

不同类型机组一次调频性能分析

通过研究发电机组一次调频评价和考核办法,总结了其主要方法和特点,结合多年来持续开展的不同类型机组一次调频性能分析和优化工作,重点分析总结了目前上海电网不同类型发电机组实际的调频性能和特点,指出了实际一次调频考核时的办法与发电机组真实调频能力之间存在的问题或有待进一步完善的地方,希望对维护和持续改善上海电网一次调频性能起到参考作用。

变速抽蓄机组频率响应机理模型与性能研究

变速抽蓄机组是潜在的大容量、灵活可靠、清洁一次调频资源。缺乏频率响应机理模型和性能研究导致定量表达、挖掘、充分发挥该机组一次调频优势遇到瓶颈。提出了一种变速抽蓄机组频率响应机理模型,并基于该模型量化分析了变速抽蓄机组较常规机组、定速抽蓄机组在调频稳定性与动态性能两方面的优势。首先基于调频物理本质,建立了变速机组发电和抽水2种工况下的频率响应模型;其次利用根轨迹法分析了频率下垂系数对3种机组调频稳定性的影响;然后推导了3种机组对应的调频性能指标,并比较了一次调频动态性能;最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证了机理模型和性能分析的正确性。该研究结果为充分利用变速机组来保障新型电力系统频率稳定提供了有益的理论参考。

湖北电网发电机组调频性能优化研究

面向湖北电网发电机组一、二次调频问题,获得可适用于大范围变工况的锅炉和汽轮机的动态模型,并在协调控制系统中进行仿真验证,建立了研究发电机组调频性能的仿真平台;通过典型机组的对比试验和仿真研究,实施并完善了新的调频方案,验证了该方案在保证机组安全运行的同时,能使机组调频性能充分加强.

电力市场环境下凝结水辅助调频控制策略研究及实施

针对大型燃煤火电机组锅炉系统可利用蓄能较少,在电力调频市场中调频性能不足的问题,研究凝结水系统辅助参与调频市场的控制策略,充分利用机组低压回热系统蓄能加快调频响应,并解决锅炉蓄能和回热蓄能协同安全利用的难题。研究成果在1000MW超超临界燃煤火电机组中实施,应用成果表明,凝结水辅助调频控制可有效提升机组综合调频性能指标,增加火电企业在调频市场中的收入。