独立光伏-混合储能系统功率分配策略

为解决农村独立光伏系统中光伏出力与负荷功率之间的不平衡问题,可采用包含锂电池和超级电容的混合储能系统对其进行补偿。提出一种基于超级电容荷电状态(state of charge,SOC_(sc))的非线性协调功率分配策略,通过优化设计P_(bat.ref)-SOC_(sc)关系曲线,实现电池功率在不同SOC_(sc)范围内的平滑切换,达到降低电池寿命损耗、优化系统经济性的目的。在MATLAB/Simulink中进行了仿真分析,结果显示应用所提出的策略,一日充放周期内电池平均SOC为49.9345%,寿命损耗值为9.2365×10^(-5),相比于传统方法,该策略能够进一步延长独立光伏-混合储能系统的使用年限。

混合储能系统在独立光伏发电系统功率平衡中的应用

提出了将能量密度大、环境友好的磷酸铁锂电池和功率密度高、循环使用寿命长的超级电容组合,构成混合储能系统应用于独立光伏发电系统。以优化系统可靠性及运行状态为目标,设计了控制结构和控制方式。对系统进行仿真分析,结果表明,在光伏电池输出功率存在波动且负载发生脉动的情况下,储能系统能迅速平衡系统瞬时功率,维持系统可靠运行。

基于频谱分析的微网混合储能容量优化配置

为含多种分布式电源的微网系统配置适当容量的储能,可有效提高微网供电的可靠性和灵活性。针对风光互补独立微网系统,考虑储能设备的运行特性对其循环使用寿命的影响,对微网储能容量优化配置进行了研究。在对微网净负荷功率进行频谱分析的基础上,提出了协调蓄电池与超级电容器运行的微网系统功率分配策略。通过分析储能系统的成本结构,建立了以储能系统年综合最小成本为目标函数,同时考虑储能充放电功率、剩余电量等约束条件的微网混合储能容量优化模型。实例验证了所提方法的技术合理性和经济实用性,为微网储能规划设计提供了理论依据和技术支持。

风光储独立供电系统电源优化配置

风光储独立供电系统是解决边远地区供电问题的有效途径,对其合理地配置电源以提高供电可靠性、经济性是系统规划设计阶段的主要问题。在建立基本元件模型的基础上,以系统等年值投资费用最低为目标,考虑系统运行约束条件,构建了风光储独立供电系统的电源优化配置模型。提出了基于粒子群优化算法的数值求解方法。在算例分析中,分别以蓄电池和电解槽-储氢罐-燃料电池循环系统作为储能装置,对比分析了不同储能模式下的系统优化配置方案,结果表明,在满足相同供电可靠性指标的前提下风/光/蓄电池系统的优化配置更经济,合理地评估停电损失和设置可靠性指标可有效降低系统冗余投资。

独立型水光储微电网系统容量优化配置

在地区已有的独立小水电基础上,形成了独立型水光储微电网系统,以满足地区多样性供电需求,并解决因负荷增长产生的小水电供电不足的问题。建立了独立型水光储微电网容量优化配置模型,该模型以初始投资成本及年运行费用成本总和最小为优化目标,以负荷失电率及水电机组启停次数为优化评价指标,综合考虑了系统运行的各种约束条件及能量管理策略,具有一定的适用性。最后,以某地区实际系统为例,利用粒子群优化算法对模型进行求解,验证了所建立模型的有效性。

计及虚拟储能的风光储独立微电网优化配置

针对风光资源丰富的偏远地区,提出风光储独立型微电网容量配置模型及协同运行策略。首先建立分布式电源的数学模型,考虑负载失电率以及能量过剩率,以微网配置总成本作为目标函数,采用改进的粒子群算法进行一次优化配置;再以一次优化配置所得的蓄电池配置结果,作为二次优化配置的输入,引入基于电力弹簧的虚拟储能,以储能系统的总成本最低为目标函数,计算虚拟储能所等效的蓄电池数量,减少蓄电池的配置数量,得出最终的配置结果。最后,通过算例分析表明了该方法的可行性及经济性,可为微电网容量配置提供参考。

基于母线频率信号的独立微网多源协调控制策略

为了实现独立微电网的长期稳定运行,本文针对小型的独立微电网,提出了基于母线频率信号的多源协调控制策略和独立微电网的自我决策模型,本文提出的协调控制策略中,依据母线频率信号算法,在考虑储能系统荷电状态的基础上,设定频率阈值,微型燃气轮机将其作为控制模式切换信号,根据储能系统的荷电状态配合协助储能系统运行,保证储能系统能量充足,实现了快速响应的储能系统与后备电源微型燃气轮机之间不依赖通信的多源协调控制。通过MATLAB/SIMULINK仿真平台的验证,所述协调控制策略具有较大优势,可维持独立微电网的稳定运行。

计及用户停电损失的离网光伏与储能系统优化规划

离网运行的光伏与储能系统的投资,即所需安装的光伏和储能的容量,不仅取决于用户负荷需求的大小,而且与用户对供电可靠性的要求以及系统的控制策略密切相关.为合理计及可靠性成本,通过用户停电损失指标把可靠性货币化,不仅可以通过该指标确定负荷的供电优先级,而且便于以总成本最小为目标进行优化规划.提出了一种具有时间前瞻性的控制策略,该策略的特点是:在储能充电阶段进行前瞻性充电,以保证储能可以在放电阶段向供电优先级高的负荷供电,使用户总成本最小;通过嵌套全生命周期Monte Carlo模拟的广度优先搜索策略,迅速锁定最优规划方案.通过算例证明了所提控制策略的优势和规划方法的有效性.

考虑混合储能调频需求的独立微电网投资优化

独立微电网是解决偏远地区供电问题的有效途径,但独立微电网缺少大电网支撑,调频能力和频率稳定性相对较弱,需要在微电网规划时考虑调频问题。在此背景下,从系统调峰调频双重需要出发,提出兼顾混合储能调频需求的独立微电网投资优化方法。研究满足调频、调峰需求的源/储配置参数关联机理和逻辑关系,建立以系统投资总成本最小为目标,以弃风弃光率、负荷缺电率为主要约束条件的独立微电网优化配置投资模型并利用遗传算法对模型求解。以某海岛微电网为背景进行算例分析,结果表明该方法能够有效兼顾调频调峰需求,实现源/储综合优化配置。

一种并离网一体型电池储能变流器

研究了一种以T型三电平三相半桥为拓扑、集并离网工作模式为一体的电池储能变流器,阐述了变流器的拓扑结构和工作原理,分析了系统在2种工作模式不同的控制方式。构建了一台100 kVA全数字控制实验样机验证所提控制方式的可行性,实验结果证明了系统既能在并网工作模式下通过P/Q控制实现指定功率输出,又能在离网工作模式下通过V/F控制维持电压幅值和频率的稳定,符合两种模式的运行要求。