光伏微网储能系统用电峰谷差自适应控制技术

光伏微网储能系统(PMESS)用电峰谷差的增大会导致电网负荷波动增大,影响电网的稳定性。为了有效降低电网的峰谷差,提出一种光伏微网储能系统用电峰谷差自适应控制技术。通过估计光伏微网发电系统的负荷,计算光伏微网储能系统的充电功率和电量,并根据该计算结果计算光伏微网储能系统的额定容量。设置用电峰谷差自适应控制约束条件,并结合二轮迭代的方式实现光伏微网储能系统用电峰谷差自适应控制。实验结果表明,所提技术可以准确估计光伏微网发电系统负荷,并将用电峰谷差控制在200 kW左右,同时,可以有效提升光伏微网储能系统的有功功率,具有良好的实际应用效果。

考虑EV充放电意愿的园区综合能源系统双层优化调度

随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及度的不断提高,工业园区内的EV用户日益增多,其充放电行为给园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的规划运行带来极大挑战。文中提出考虑EV充放电意愿的PIES双层优化调度。首先,基于动态实时电价、电池荷电量、电池损耗补偿、额外参与激励等因素建立充放电意愿模型,在此基础上得到改进的EV充放电模型;然后,以PIES总成本最小和EV充电费用最小为目标建立双层优化调度模型,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将内层模型转化为外层模型的约束条件,从而快速稳定地实现单层模型的求解;最后,进行仿真求解,设置3种不同场景,对比所提模型与一般充放电意愿模型,验证了文中所提引入EV充放电意愿模型的PIES双层优化调度的有效性和可行性。

适应电化学储能成本特性的电力市场机制设计

高比例新能源接入场景下,如何提高电力系统灵活性成为焦点问题。电化学储能可以提高新型电力系统的灵活调节能力,但其技术特性不同于常规市场主体,需要设计相应的市场参与机制。因此,根据储能充放电深度、充放电倍率与其老化成本的关系,提出一种适应储能参与的价差投标模式。该投标模式下储能可以申报不同工作状态以及不同放电深度下的成本,从而释放储能的深度充放电能力。考虑储能调频容量与荷电状态的耦合关系,建立了储能日前电能市场和调频市场耦合的市场出清模型。算例结果表明,所提机制可以充分反映储能的市场价值,促进储能资源的优化配置,提升储能的市场收益。

面向居民区的电动汽车有序充放电优化策略

为应对未来电动汽车(electric vehicles,EV)无序充电使居民区配网负荷出现“峰上加峰”现象,首先引入充/放电概率与初始荷电状态的对应关系,建立考虑“多日一充”的EV负荷模型,接着根据区域负荷特征划分电价时段,采用“成本补偿”方式建立峰谷时段电价浮动比例关系式,制定面向居民区EV充电桩的峰谷分时电价并得到电价引导后的EV负荷。由于仅通过电价引导则会使EV集中涌入充电,造成新的负荷尖峰问题,因此建立双层优化调度模型;为了提高车主参与度,引入充/放电参与度评价系数并确定奖惩机制。最后采用粒子群算法求解优化模型。结果表明该优化策略缩小了配网负荷峰谷差,保证了车主的利益。

面向虚拟运营商的云储能调度与结算方法

在新能源强制配储背景下,为更好发挥储能作用并尽可能实现新能源就地消纳和减少大工业用户电费支出,提出一种面向虚拟运营商的云储能构建过程。虚拟运营商是由算法实现的提供能源聚合调度和利益分配服务。根据有能源聚合需求的大工业用户的负荷、新能源和储能信息,建立削峰填谷整体收益最优的云储能调度模型,制定储能调度与结算相分离、保障储能与新能源用户基本利益、各用户收益均衡且新能源内部售价有约束的结算方法。算例分析结果表明,参与云储能的各类型用户都有可能较大幅度地降低费用总支出,但也有构建不成功的可能。

计及EV的综合能源系统双层优化调度策略

为解决规模化电动汽车入网的优化调度问题,文中提出一种计及电动汽车的综合能源系统双层优化调度策略。上层为优化调度层,电动汽车代理商按照可调度时间将电动汽车分群并将集群信息上传至系统调度中心,系统调度中心协同电动汽车集群和各能源系统,并考虑综合需求响应和阶梯型碳交易机制,以调度成本最小为目标建立经济调度模型。下层为功率分配层,电动汽车代理商以满足用户出行需求为目标构建功率分配模型,引导电动汽车有序参与系统调度。构建仿真算例并采用CPLEX求解器进行求解。仿真结果表明,所提策略不仅能够有效降低综合能源系统调度成本、平滑系统负荷曲线以及减少碳排放量,还能在保障用户出行需求的基础上显著降低用户用电成本,从而实现供需双方的共赢。

不同方波脉冲模式下介质阻挡放电产生臭氧的研究

为提高介质阻挡放电产生臭氧的浓度和产量,文中研究了不同方波脉冲模式下介质阻挡放电产生臭氧的特性。文中对系统放电特性进行分析,计算系统放电功率,研究其在不同极性、不同频率和不同脉宽下产生臭氧的浓度和产量,并对其产生的结果进行了分析和讨论。研究结果表明,在施加正负极性方波脉冲时,臭氧浓度最高,为8.8 g·Nm^(-3);在施加正极性方波脉冲时,臭氧产量最高,为55 g·kWh^(-1)。随着频率的增加,臭氧浓度和产量均呈现先增加后下降趋势。在放电频率为1 kHz时,臭氧浓度最大;在放电频率为1.5 kHz时,臭氧产量最高。在其它参数一定的情况下,随着脉宽的增加,臭氧浓度缓慢增加,臭氧的产量基本无变化。

基于多视角的电动汽车有序充放电定价模型与策略研究

随着电动汽车产业的蓬勃发展,电动汽车电价定价模型与策略成为领域学者的研究重点。该文首先描述了现行电动汽车充放电定价的分类依据,然后分别从电网和充（换）电站利益最大化、用户利益最大化和供需双方共赢的角度解析了电动汽车有序充放电定价模型的实现机理以及各模型存在的优缺点,并在此基础上阐述了其优化方向。最后考虑到电网运行安全性和用户个性化需求等诸多因素,并且在顾及各方利益的基础上,提出基于分时电价的多目标充电优化模型。算例结果表明,不同电价方案下的用户满意度会引导用户调整用电习惯,从而使电网负荷曲线产生偏移,确保电网安全和各方经济利益,验证了该模型和方法的有效性。

基于分时电价机制的电动汽车用户侧有序充放电控制策略

电动汽车正大规模发展,未来可能有电动汽车用户为方便快捷采取家庭充电方式。针对这一方式,提出一种有序充放电控制策略。根据上级系统提供的充放电功率限制和充放电电价,引入激励因子,通过优化各时段充放电功率,建立以用户总支出费用最低为目标的有序充放电模型。在仅充电和充放电案例分析中,应用单纯形方法,求得最优解,为电动汽车用户提供经济的有序充放电方案。

微小差分电容检测电路设计

针对电容式MEMS器件,设计了一种用来检测微小差分电容的电路,该电路主要有方波信号发生器、相敏解调和低通滤波电路等组成.具有抗干扰性能好、电路简单、易于集成的特点.通过主要器件———运放的合理选择,调试出较理想的结果.经实验验证,其分辨率可达10-16F.

电动汽车峰谷分时充放电价同步优化模型研究

电动汽车在无引导机制下入网会导致负荷随机性变化,增加系统控制难度。通过制定电动汽车峰谷分时充放电价能够引导电动汽车用户分时段入网参与充放电,进而有利于系统负荷的削峰填谷。首先,通过蒙特卡罗模拟法建立单台电动汽车无序模式下充放电功率模型,并分析规模化入网对系统负荷的影响;然后,构建电动汽车充放电价同步优化模型,建立电动汽车充放电电量与充放电价的联系,实现充放电价的同步优化;最后,利用粒子群优化算法对模型进行求解。算例表明,通过制定电动汽车峰谷分时充放电价同步优化策略能够达到系统负荷削峰填谷的目的,同时能够增加电动汽车用户的收益。

计及电价优化和放电节制的电动汽车充电站有序充放电调度

针对充电站无区别对待电动汽车的充放电、未考虑电池损耗的问题,提出了基于节制放电策略和计及充、放电电价与充、放电功率优化的充电站调度模型。模型以配电网与充电站交互功率和充电站运营收益两方面为目标,考虑电动汽车放电时的电池损耗问题,根据配电网原始负荷的波动,提出限制充电站放电行为只针对负荷高峰时段的策略。同时控制电池的单次放电深度,以减小电池的损耗与放电成本。最后通过粒子群算法对模型进行求解,算例的对比与分析验证了所提方法的有效性与合理性。

电动汽车作为电力系统储能应用潜力研究

基于V2G技术的电动汽车储能为可再生能源、分布式发电、微电网以及智能电网提供了巨大发展空间。目前储能技术较高的成本阻碍了其在电力系统中的大规模应用。电动汽车动力电池在为传统交通工具提供动力的同时,还可作为电力系统的储能装置,为电力系统提供备用电源。通过智能充放电控制和动力电池的梯次使用,电动汽车可作为电力系统灵活调峰和调频电源,加强电网运行稳定性与安全性,提高可再生能源接入规模,加快智能电网的构建和交通能源消费的电力化。本文在对电动汽车储能的相关技术及基础设施进行综述的基础上,对我国未来电动汽车储能规模进行了分析并对相关政策进行了探讨。

基于用户需求的居民小区电动汽车充放电优化控制策略

文章提出了一种考虑用户需求和利益的居民小区电动汽车有序充放电策略。该策略基于分时电价机制,对现有负荷模型进行优化,并建立新的用户需求和利益模型;采用莫楞贝突变遗传算法求解每辆电动汽车的最优充放电时间;采用蒙特卡洛模拟法做出相应负荷曲线;以某个小区为例进行算例计算和分析验证。研究结果表明,该方法可防止变压器过载,其峰谷差率比无序充电降低了24.95%,用户平均充电成本降低了50%。

考虑时空特性及时间成本的电动汽车有序充放电策略

提出了一种充分考虑不同车型电动汽车(EV)时空特性及车主出行时间便利性的EV有序充放电策略。考虑不同车型的时空特性、电池特性及用户心理特性,建立了EV时空出行特性模型;在综合考虑EV时空特性及车主出行时间成本的基础上,以车主充电成本最小为目标,为车主提供最佳的充电站选择及充放电方案,并计算有序/无序充放电方案的充电成本;车主通过对比2种方案的费用、充放电完成时间等信息自行选择方案,以实现充电站内的EV有序充放电。对多种情景下有序/无序充电方式的经济效益及EV充电负荷进行仿真计算,结果表明所提充放电策略在降低车主充电成本、提升充电站收益的同时提升了充电桩的利用率,且通过削峰填谷缓解了电网的压力。

基于智能代理分布式管理系统的电动汽车充放电策略

随着电动汽车的发展与普及,提出了一种用于协调电动汽车充放电的智能多代理分布式管理系统。建立以用户充电费用支出和负荷曲线峰谷差最小化为目标的多目标优化策略,采用蒙特卡洛方法模拟电动汽车用户行为。在峰谷电价的引导下,用户利用谷时段充电、峰时段放电提高自身利益,在初步得到理想的充电时段区间后,引入学习训练机制调整可间断充放电分段数,使负荷曲线最终达到理想的削峰填谷效果,采用宽容分层序列法求解多目标优化。优化结果表明本文的策略平抑负荷波动效果显著,能有效减少用户支出,增加用户收益,实现电网与用户互利双赢。

计及电动汽车入网的电价联动模型

电动汽车不同的充放电控制与利用策略对电网负荷曲线产生不同的影响,从而影响到峰谷分时电价政策的制定与实施。提出计及电动汽车入网的电价联动模型。首先,应用蒙特卡洛模拟法模拟一定数量电动汽车充放电功率曲线;然后,供电侧基于用户需求响应调整销售侧峰谷分时电价,以优化用户负荷曲线;最后,将用户响应后的用户负荷曲线与电动汽车充放电功率曲线叠加得到新的电网负荷曲线,在此基础上,调整发电侧峰谷上网电价,以平衡用户侧削峰填谷及电动汽车入网给发、供电侧带来的效益。结合实际数据,设置3种电动汽车入网方式和2种充放电电价模式对模型进行仿真,结果验证了模型的有效性。

直流输电线路电晕损失数值计算方法

高压直流输电线路电晕损失的计算由于线路周围空间电荷的存在而较为复杂。在直流输电线路设计中,只能依赖各种经验公式对线路电晕损失进行估计,方法的普适性较差。为此,以直流输电线路离子流场数值计算为基础,分析了采用Shockley-Ramo法则、沿导线闭合曲线积分以及沿计算边界积分等3种方式计算导线电晕电流的合理性。结果显示,从计算结果与测量结果的一致性看,Shockley-Ramo法和沿导线闭合曲线积分法与沿计算边界积分法相比均较好,但考虑Shockley-Ramo法则利用所有的空间电荷来计算电晕电流,而沿导线闭合曲线积分方法仅利用导线附近的电荷,因此Shockley-Ramo法则具有更好的通用性。该方法能够快速、稳定、准确地计算高压直流输电线路的电晕损失,为直流输电线路设计提供参考。

基于合作博弈与动态分时电价的电动汽车有序充放电方法

为减小大量电动汽车无序充电对电网造成的影响,提出了一种电动汽车智能有序充放电策略。基于合作博弈的思想,以电动汽车代理商与电动汽车用户的合作联盟收益最大为目标,建立了电动汽车的动态分时优化充放电模型。采用粒子群算法求解出代理商与电动汽车用户间的动态分时交易电价,并对电动汽车充放电时段进行引导规划。实际的算例结果验证了该策略的有效性和经济性。通过与固定电价策略进行对比分析,表明所提策略不仅能有效减小峰谷差,避免负荷“新高峰”,且可以提高代理商和电动汽车用户的收益。进一步对比不同数量电动汽车入网对优化效果的影响,发现随着入网电动汽车数量的增多,优化效果更明显。

基于电网负荷信息的电动汽车充放电控制装置研制

针对居民自有充电桩建设困难及电动汽车无序充电加剧电网峰谷差这2个问题,研制了一种家用电动汽车充放电控制装置。通过控制中心对用电信息采集系统中获取的的用户负荷信息、用户所在台区负荷信息以及电动汽车电池状态信息进行分析,实现有序用电逻辑控制。通过有线或无线公网给该装置下达控制命令,使得电动汽车能在用电低谷时进行充电,而在用电高峰时尽量不充电,或者逆变输出家庭负荷用电。Matlab仿真及实际应用证明:该装置能够有效调节配网用电负荷峰谷差。