基于储能SOC优化控制的风储电站实时跟踪发电计划控制策略

随着风力发电的快速发展,提高风力发电的可调度性受到了越来越多的关注。针对目前跟踪发电计划控制策略存在的问题,研究基于储能SOC优化控制的风储电站实时跟踪发电计划控制策略,提出保证在误差允许范围内实时跟踪发电计划的前提下,以降低储能系统电量波动范围和放电深度为控制目标、采用实时滚动优化方法的控制策略,建立了储能SOC优化控制模型,并采用基于动态规划的优化算法进行求解。最后以北方某风光储输联合发电示范工程中的实测数据为例编程仿真,并与普通控制策略对比分析,验证了本文方法的可行性与有效性。

风储电站实时跟踪发电计划控制策略研究

针对风储电站实时跟踪发电目标,研究储能系统发电控制策略。该控制策略基于风电场实时输出功率超短期预测,根据风电场预测输出功率与发电计划之间的偏差,制定储能系统的发电目标,并根据储能系统的剩余容量、充放电深度、额定功率等影响储能系统使用寿命为约束条件,实时修正储能系统的发电目标,进而计算得到储能系统的实时发电功率值。文章提出了改进的线性外推预测的方法,采用滑动平均方法对线性外推预测的风电场输出功率进行平滑修正处理,并通过算例分析结果论证了文章方法可行性。

用于风电场发电计划跟踪的复合储能控制策略

针对风电功率预测不准确和调控能力差导致的风电场调度困难问题,研究利用复合储能系统（HESS）提高风电场发电计划跟踪能力的优化控制方法。首先,考虑电池储能（BESS）的性能特点和受到的多种约束,根据超短期风电功率预测结果和发电计划,构建较长时间尺度下的BESS多目标滚动优化运行模型,并利用改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行求解;然后,采用模糊控制方法,结合风电场功率的实时采样值,对飞轮储能（FESS）功率进行控制,实时补偿由预测误差和BESS相关约束导致的风/储联合功率与发电计划的偏差。最后,利用风电场实测数据开展仿真分析,对不同BESS优化运行方案下HESS的调控效果进行对比研究。

计及超短期预测误差的风储系统跟踪计划出力控制策略

在计划跟踪模式下,为最大化风储系统出力的经济效益,提出风储系统的协调控制方法。首先,基于超短期功率预测,以风电场总收益最大为目标,建立风储系统跟踪计划出力的控制模型;然后,利用超短期功率预测数据和历史实际功率数据,建立基于小波变换和序列到序列(sequence to sequence,seq2seq)的超短期预测功率修正模型,对超短期功率预测数据进行误差修正;最后,将基于超短期功率预测的计划跟踪模型与超短期预测误差修正模型结合,提出一种计及超短期预测误差的风储系统跟踪计划出力的控制策略。仿真结果表明:所提策略能显著提高风电计划跟踪精度和风储系统运行经济性、促进风电的消纳。

基于FMPC的储能系统跟踪光伏发电计划控制策略

为了最大限度地提高跟踪光伏发电计划的能力,文章提出一种适用于储能系统的模糊模型预测控制(FMPC)充放电控制策略。基于模型预测控制(MPC)方法,建立了以储能系统剩余容量偏离理想值、并网功率与发电计划偏差最小为目标的控制模型,通过引入模糊控制(Fuzzy Control),即时调节目标函数中的权重系数以获得最佳跟踪效果。以光伏电站实际运行数据进行仿真分析,结果表明,与传统MPC和普通控制策略相比,所提出的基于FMPC的储能系统控制方法具有独特的灵活性和适应性。

基于合作联盟的电化学储能共享模式研究

随着“双碳”战略的确定,新型电力系统建设已成为“十四五”期间国家重大战略布局的关键环节,而作为灵活性调节资源的储能配套建设将构成电力系统安全稳定运行的重要保障。针对现阶段电源侧储能成本疏导的难点,提出了一种由新能源场站和储能运营商组成的“合作联盟”共享储能方案,储能在满足合作联盟内部新能源场站的调控需求前提下,利用剩余容量参与电网辅助服务,解决了新能源场站建设储能意愿低的基础问题。同时,面向跟踪计划出力与电网二次调频的场景,量化分析了“合作联盟”共享储能相对于新能源自建储能在投资效益、资源利用有效性方面的差异,并提出基于Shapley值的储能容量定价方法,分析了“合作联盟”共享储能模式具备商业上的可行性。结果表明,“合作联盟”共享储能模式提升了储能的资源利用效率,且在收益分配方面更具公平性。

格尔木时代新能源50MWp光伏/15MW电池储能联合电站集成技术研究与应用

格尔木时代新能源50MWp并网光伏电站是国内首座规模最大的商业化光储联合电站,包含50MWp光伏电站及15MW/18MWh锂离子电池储能电站。文章重点阐述了光伏发电系统、锂电池储能系统的组成及系统集成,介绍了光储电站的运行模式及控制策略,并结合实际运行结果进行验证。理论和实践表明,光储联合发电模式具有可行性,符合新能源并网的要求,是解决大规模集中式光伏发电送出和消纳难题的重要途径之一,对新能源大规模并网具有一定的示范作用。

基于蒙特卡洛模拟的电池储能系统容量优化配置

电池储能系统(BESS)可使风电场具备一定的发电计划跟踪能力,有必要研究风电场中的BESS容量优化问题。根据BESS技术特性与风功率波动特性制定发电计划,BESS分两部分运行,分别处于充、放电状态,交替平抑风功率与发电计划间的正、负偏差。一旦任一部分BESS到达满充或满放状态,则同时切换两部分BESS的工作状态。采用蒙特卡洛模拟技术对风-储混合电站一年内的运行状况进行模拟,并计算发电计划跟踪概率与BESS运行利润。在确保风-储混合电站按期望置信度跟踪发电计划的基础上,依据利润最大化的原则对BESS容量进行优化。基于某风电场历史数据的仿真实验证明了所提模型及算法的有效性。

我国典型风储示范工程运行效果分析

风电的随机性、波动性特征导致其大规模并网给现有电力系统运行带来巨大挑战,而大规模电池储能系统是有效解决手段之一。介绍了国内外电池储能系统及风储联合发电系统的应用现状,基于典型风储示范工程探讨了风储联合发电系统的运行效果评价方法,概述了风储联合发电系统协调控制与能量管理方法,并基于运行数据,分析了不同应用模式下风储联合发电的运行效果。

储能锂电池模组SoE运行区间评估方法研究

为提高电池储能单元控制精度,保证储能系统高效稳定运行,研究了储能锂电池模组能量状态(state of energy,SoE)运行区间。在分析跟踪计划发电、风光功率平滑运行模拟工况,以及电池电压极差、电池电压标准差系数等评估指标的基础上,提出了储能锂电池模组SoE运行区间评估方法。然后,对实际运行的锂电池模组进行了跟踪计划发电、风光功率平滑模拟工况试验,并通过分析电池电压极差、电池电压标准差系数的变化,确定了2种运行工况下锂电池模组的SoE运行区间。研究结果表明,采用分析模拟工况试验中电池电压极差、电池电压标准差系数的方法能有效评估储能锂电池模组的SoE运行区间,为提高储能单元能量利用率提供了技术手段,对于保证锂电池储能系统高效稳定运行具有指导意义。

新能源侧百兆瓦时级储能电站系统集成技术研究与应用

重点阐述了百兆瓦时级储能电站系统集成,介绍了预制舱的设计技术,分析了储能在新能源并网下典型应用模式及控制策略,并结合仿真及实际运行结果进行验证。理论和实践表明,可以有效解决大规模新能源并网存在的一系列问题,具有一定示范意义。