考虑移动式储能的综合能源系统冰灾后抢修与调度协同优化

冰灾易造成大规模停电事故,此时综合能源系统中的热电耦合设备可协调电出力和热出力,降低损失。根据典型的气象数据模拟冰灾故障场景,建立除冰抢修、综合能源系统与移动式储能系统双层协同优化调度模型,以减少冰灾带来的不利影响。上层优化模型为保障综合能源系统的电网快速恢复供电的除冰抢修调度模型,下层优化模型为综合能源系统与移动式储能系统调度模型,上层的各故障线路除冰抢修进度与下层的各节点实时切负荷情况相互传递、交互优化,保障在短时间内抢修更多的故障线路的同时恢复更多的用电负荷,并充分利用热电联产机组灵活的热电比以优化综合能源系统调度,有效减少系统整体经济损失。另外,下层优化模型依据故障后综合能源系统的切负荷情况调度移动式储能系统,进一步减少系统切负荷损失,同时可提高综合能源系统韧性。通过算例仿真验证所提方法的有效性。

基于改进蝙蝠算法的多目标移动储能调度

在大规模电动汽车的随机充电等因素的影响下,电网峰谷差等问题突出。首先,计算所需多类型移动储能(电动汽车、移动储能车、氢燃料发电车)调度功率,考虑交通能耗,建立各类移动储能模型。其中,针对电动汽车交通能耗,根据电价对用户参与意愿的影响,建立相应的补贴体系。其余类型则只计及交通能耗成本。然后,建立以的配电网负荷峰谷差、新能源利用率、配电网运行成本为目标,利用超平面的概念自适应地确定不同目标函数的权重,将多目标归一化,建立三类移动储能协调调度模型。而后,使用改进蝙蝠算法求解,得到多类型移动储能协同调度的方案。其中,基本蝙蝠算法引入柯西变异逆累积分布函数等改进,得到改进蝙蝠算法,该算法有效提升优化速度、全局搜索能力。最后,在IEEE33节点系统中,进行仿真验证,结果证明了该调度方案的有效性。

考虑移动氢能存储的港口多能微网两阶段分布鲁棒优化调度

为有效应对海上风电固有的间歇及波动性给港口多能微网带来的不确定性风险,提出一种考虑移动氢能存储的港口多能微网两阶段分布鲁棒优化调度模型。首先,结合Wasserstein距离实现风电出力概率分布模糊集的精确刻画,并通过非参数核密度估计拟合海上风电预测误差概率分布,获得不同置信水平下风电出力区间及场景。其次,分析氢能船舶、汽车等移动氢能存储资源对间歇性风电出力的能源存储潜力,并结合用能心理、交通属性差异,将两者分别建模为激励型、价格型需求响应,实现港口移动氢能存储灵活性资源的高效聚合。再次,针对含移动氢能存储的港口多能微网,构建基于概率分布模糊集的日前-日内两阶段分布鲁棒优化调度模型,并运用线性决策规则与强对偶理论将其转换为混合整数线性规划模型求解。最后,基于海上风电实测数据进行仿真验证。结果证明,移动氢能存储可显著提升港口多能微网的低碳灵活性,所提模型在兼顾港口多能微网经济性的同时,可进一步保证风电不确定性风险下的鲁棒性。

台风场景下基于多种分布式资源协同的弹性配电网两阶段供电恢复策略

近年来频发的自然灾害极大威胁配电网安全运行,统筹考虑不同分布式资源特点,发挥分布式资源互补互济优势,有助于解决灾后配电网部分线路损坏、电力供应不足问题,实现电网灾后快速恢复。在电网中分布式资源种类不断丰富的背景下,本文提出一种台风场景下基于多种分布式资源协同的弹性配电网灾前及灾后两阶段供电恢复策略。首先,考虑配电网和交通网耦合的影响,灾前阶段在考虑电动汽车调度的同时,以加权失电量期望最小为目标建立移动储能和抢修队应急仓库选址模型;其次,根据以上3种分布式资源以及柔性负荷的灾后响应特征,将灾后阶段分为紧急功率支撑和负荷快速恢复两个过程,搭建了配电网灾后多时段恢复优化模型;然后,通过深入研究多种分布式资源的优缺点,设计了配电网两阶段供电恢复框架;最后,设计了多组算例,验证了所提方法的有效性和可行性。

计及故障维修与网络重构的灾后配电网综合调度策略

当前,灾后配电网负荷恢复与故障维修多是独立考虑,缺乏有效联动,且没有合理计及包含故障维修时间及新能源出力的不确定性在内的双重因素影响。为此,提出一种灾后配电网维修恢复联合调度策略。首先,提出灾后配电网两阶段求解框架,第一阶段求解故障维修计划及网络重构问题,第二阶段解决移动式储能系统参与下的灾后配电网源荷协同调度问题。其次,构建移动式储能系统与维修人员的调度模型,量化分析移动式储能系统时空转移模型及能量模型,同时基于维修人员的时空转移特性,建立故障维修及网络重构模型。在此基础上,以恢复运行成本最小化为目标,分别采用离散鲁棒与连续鲁棒处理故障维修时间与新能源出力的不确定性,构建灾后配电网综合调度模型。最后,采用改进IEEE 33节点配电网进行仿真测试。结果表明,所提调度策略能够显著降低负荷失电率,减少停电损失。此外,两阶段算法在显著提升求解速度的同时能够保证求解精度,具有可行性和合理性。

考虑网架动态恢复与灵活资源支持的综合能源系统灾后双层优化调度策略

为提高极端事件后配电网的负荷恢复率,提出一种考虑网架动态恢复与灵活资源支持的电-气综合能源系统灾后双层优化调度策略。首先,构建双层优化调度框架,上层优化解决故障抢修与网络重构问题,下层优化解决移动式储能与燃气轮机动态调度问题。其次,根据双层优化框架搭建抢修人员的时空转移模型,进而建立故障抢修及网络重构模型,同时量化分析了移动式储能时空转移及能量模型,并通过双层优化求解方法对模型进行求解。最后,仿真结果验证了所提策略的可行性与优越性。

计及转移效用与不确定性的移动式储能系统日前-日内市场竞标策略

为激励移动式储能系统(mobile energy storage system,MESS)参与电力市场,并在增加自身盈利的同时,在一定程度上缓解电力阻塞,计及转移效用与不确定性,提出一种MESS日前日内两阶段市场竞标策略。首先,在日前阶段,构建MESS参与电力市场双层投标模型,上层旨在决策MESS的时空分布及功率,下层为电力市场出清模型;其次,在日内阶段,采用多场景随机优化方法模拟、分析日内不确定性,并以日前荷电水平和转移计划为参考,基于模型预测控制方法构建MESS参与日内电力市场双层投标模型,上层旨在动态调整MESS实时功率,下层亦为电力市场出清模型;进一步,利用KKT条件和互补松弛理论将双层竞标模型转化为单层线性优化模型,以实现高效求解;最后,以国内某城域互联电力交通网络设计典型仿真案例。仿真结果表明,所提策略能够实现可调配资源的最大化利用,有效缓解电力系统输电阻塞,促进清洁能源消纳。

基于V2G潜力模糊评估与移动储能协调调度的灾后供电恢复策略

目前用户侧电动汽车(EV)等新型应急资源尚未形成系统化调配机制。对此,提出一种考虑EV与电网互动(V2G)潜力模糊评估与移动式储能协调调度的灾后供电恢复策略。在固定式可调配能源有限的前提下,将V2G加入配电网孤岛主动划分与移动式储能对电能的时空转移协调调度过程中,建立孤岛间的能量连接,保证供电连续性与稳定性。考虑主客观影响因素,运用模糊模型评估EV响应潜力,引导EV集群参与供电恢复,提高可调度容量利用率。结合配电网运行约束,建立以停电损失与恢复资源调度成本最小化、电动汽车聚合商收益最大化为目标的灾后恢复模型,兼顾电网侧、电动汽车聚合商、用户的利益,降低灾后停电损失。设立评估指标,在仿真算例中验证所提策略的有效性与经济性。

移动式储能电站发展现状及市场前景探析

移动式储能电站主要发挥储能功能,由储能电池、电能管理与功率转换等系统构成,不仅具备机动灵活和响应快速等优势,维护操作也很简单方便。近年来移动式储能电站发展很快,在电力保障、应急通讯、抢险救灾、军事指挥和野外勘探等方面发挥着巨大作用,具有良好的市场前景和推广价值。本文概述了移动式储能电站发展现状,并分析了其发展现状和市场前景。

移动应急电源动态优化调度策略

以含分布式电源的电力系统为研究对象,利用移动应急电源的移动供电能力和固定式储能装置的临时供电能力,保证多个孤岛区域重要负荷的供电连续性和可靠性。以最大化负荷恢复量以及最小化停电损失为目标构建了移动应急电源的动态优化调度模型。同时,对原有和声搜索算法进行改进,提出了一种改进自适应搜索和声算法。最后通过案例分析验证了提出的改进自适应搜索和声算法的有效性和优越性。

含电动汽车的虚拟电厂经济优化调度分析

针对虚拟电厂(VPP)中固定的储能设备会降低储能容量变化的灵活性,提出了对VPP的风电、光伏、燃气轮机和储能系统进行统一协调调度,并将电动汽车作为可控的移动储能装置参与VPP各部分的调度。首先,建立了含电动汽车的VPP经济优化调度模型;其次,引入鲸鱼优化算法优化VPP各时段各部分的出力。实例仿真结果:所建立的调度模型预测的风力、光伏发电出力误差分别为10.28%和6.32%,误差较低,表明加入电动汽车参与VPP的优化调度使VPP具有良好的经济性;同时,风力、光伏发电出力偏差值同电动汽车和储能电池的出力大致相等,表明将电动汽车加入VPP参与调度并与储能电池配合可以提高VPP储能容量变化的灵活性和提高电网的稳定性。

考虑电网风险传播的移动储能配置点优化选址策略

在灾后恢复用电过程中,移动储能(MESS)作为应急电源在恢复重要负荷供电时可发挥显著作用。考虑大停电事故发生的本质是由于电网风险传播所导致,提出一种配电网和交通网耦合框架下的MESS配置点选址策略。首先,借助SIR传染病模型描述电网风险传播过程,量化节点的风险传播能力与风险控制评价指标;其次,提出计及节点风险控制指标的MESS多目标优化选址模型,利用免疫优化算法求解问题;最后,构建城市配电网及其地理对应的城市交通系统,开展测试并进行比较分析。实验表明,考虑电网风险传播的影响对提升应急响应能力的效果不可忽视,证实了所提移动应急储能灾前布点方法的有效性。

一种分离型移动式锂离子电池应急储能系统研究

针对部分台区配电网供电可靠性差的问题,提出了一种车舱可分离的移动式锂离子电池应急储能系统。完成了该应急储能系统的设计,包括应急储能系统的电池成组方式、结构部分和电气部分的设计,并给出了系统的控制方法研究。在搭建锂离子电池应急储能系统的测试平台的基础上,完成了充放电模式下有功功率调节能力测试。测试结果表明,该锂离子电池应急储能系统的有功功率调节能力符合国标要求,其功率控制准确度和响应时间基本满足电网调峰调频要求。

考虑移动储能车提升系统供电可靠性的配电网规划方法

传统配电网规划通常是先规划再进行可靠性的校核,难以将可靠性校核结果反馈以有效修正网架规划方案,因此需要建立考虑配电网可靠性的规划方法。而随着配电网发展,移动和固定式储能得到广泛应用。通过多类型储能的优化配置,可在故障发生时维持关键负荷的供电,提高城市配电网可靠性。首先,采用了一种基于故障时序逻辑的可靠性指标解析表达方法,将可靠性指标约束嵌入传统配电网规划模型。然后,在运行约束中考虑移动储能车以及固定式储能参与恢复供电的故障时序逻辑,建立改进的配电网规划模型。该模型实现了计及移动和固定储能对可靠性影响的配电网规划,可采用混合整数线性规划求解器求解。最后,通过24节点实际配电网算例证明了所提方法的有效性。

考虑越限风险的配电网移动式储能优化调度技术分析

如今整县分布式光伏开发工作正有序推进,但由于偏远地区配电网的负荷体量较小且较为分散,大规模分布式光伏接入配电网之后,给系统运行带来了不确定性,容易出现电压过高或过低等越限风险。为此引入系统电压和支路潮流的概率性评估方法,对越限风险进行量化计算。同时建立了考虑越限风险的配电网移动式储能双层优化调度模型,并采取动态随机最优潮流算法对所建立的模型进行求解。以IEEE33节点系统为算例,分析移动式储能的调度控制策略。算例结果表明采用本文所述优化调度方法,在保证移动式储能具有较高运行效益的同时,能够提高配电系统的电压质量合格率,降低系统网损和提升系统供电可靠性。

考虑移动式储能辅助的有源配电网多目标孤岛运行策略

随着可再生能源在配电网中的接入比例不断提高,电压越限等影响灾后配电网孤岛稳定经济运行的问题愈发突出。为了有效解决孤岛中的电压越限问题并兼顾运行经济性,提出一种考虑移动式储能辅助的有源配电网多目标孤岛运行策略。首先,从理论层面证明,可通过有功无功两个方面的优化实现有源配电网孤岛的电压控制与经济运行。然后,将移动式储能作为辅助资源,以节点电压偏差和孤岛运行期间总成本最小为目标,建立有源配电网多目标孤岛运行模型,并利用ε–约束法获得Pareto最优解集。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,验证所提策略的有效性。结果表明,所提策略能够协同优化孤岛划分后不同电源的有功、无功出力,使灾后配电网孤岛在消除电压越限风险时兼顾运行经济性。

考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略

针对极端事件导致的配电网大面积停电现象,在路-电耦合背景下,提出一种考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略。首先,基于路-电耦合背景下的灾后运行框架,以加权切负荷量最小为目标,同时考虑交通流量的变化对移动式储能调度过程的影响,建立多源协同孤岛运行模型;然后,根据所建模型的特点以及决策需求,基于两阶段优化框架制定孤岛运行决策流程,确保失电孤岛区域与含本地电源区域负荷恢复的协调进行;最后,采用IEEE 33节点配电网与29节点交通路网相耦合的算例进行分析,验证所提策略的有效性。结果表明,所提孤岛运行策略可以充分发挥各电源在配电网灾后恢复时的协同能力,实现了有限电能的最优分配和转移,有效提升了配电网灾后恢复效果。

考虑移动储能的风雨灾害配电网弹性提升方法

以台风和暴雨为代表的极端自然灾害会导致配电网大规模故障。为减小故障损失,提出一种计及风雨联合灾害下考虑移动储能的配电网弹性提升方法。首先,量化台风和暴雨灾害对配电网造成的影响,构建风雨联合灾害下的配电网故障率模型并基于系统信息熵筛选典型故障场景;其次,以灾害期间切负荷经济损失最小为目标,建立混合整数二阶锥规划模型,提出计及弹性提升的移动储能运行调度方法;最后,通过仿真算例对所提方法的有效性进行验证。结果表明,本文所提方法能有效提升配电网弹性,减少停电带来的经济损失。

面向移动储能辅助服务的综合能源体优化调度研究

建立面向移动储能参与综合能源体辅助服务优化调度模型,采用列与约束生成法(column and constraint generation,C&CG)处理综合能源体内部风力、光伏发电的不确定性,建立电动汽车参与综合能源体辅助服务优化模型,并进行24 h优化调度。算例仿真结果表明,移动储能参与综合能源系统辅助服务,可以有效降低综合能源主体的运行成本,验证了所构建模型的有效性。

基于移动储氢的园区集群电氢协同调度

为促进新能源消纳、减少碳排放、提高园区集群的经济性和灵活性,提出了一种基于移动储氢的电氢协同调度策略。首先,考虑氢能的高能量密度特性与空间转移特性,提出了基于移动储氢的园区集群结构;其次,建立了电-氢网络模型,基于时空网络建立了运氢车路径模型;然后,建立了电氢协同经济调度模型;最后,利用MATLAB R2018a软件进行算例仿真分析。结果表明,基于移动储氢的园区集群电氢协同调度策略有效提升了集群运行的经济性和灵活性,提高了新能源消纳率,降低了碳排放量。