半月刊

ISSN 1000-1026

CN 32-1180/TP

+高级检索 English
  • 面向电网需求的储能系统规划、运行与调控关键技术
    全 选
    显示方式: |
    • 面向电网需求的储能系统规划、运行与调控关键技术专辑特约主编寄语

      2019, 43(8):1-1. DOI: 10.7500/AEPS20190223002

      摘要 (1229) HTML (0) PDF 1.04 M (1330) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 区域综合能源系统中储能设备参与辅助服务的运行优化

      2019, 43(8):34-40. DOI: 10.7500/AEPS20180813007

      摘要 (1192) HTML (0) PDF 2.11 M (1326) 评论 (0) 收藏

      摘要:储能设备作为区域综合能源系统中的核心组成部分,通过参与合适的辅助服务类型可以降低系统运行成本并且有助于提高电力系统中可再生能源的渗透率。在分析储能设备设置在不同并网点的价值差异,以及各类辅助服务应用之间的兼容性关系后,建立了以利润最大化为目标并综合考虑不同技术类型、规模的储能设备特点和设备运行约束的经济性评估模型,采用YALMIP+CPLEX在MATLAB中进行了仿真分析并制定了相应的运行策略。通过实际运行中的电力市场的价格参数来指导区域综合能源系统中储能设备参与辅助服务的运行优化策略,实现了利润的最大化。

    • 辅助单台火电机组AGC的电池储能系统双层优化配置方法

      2019, 43(8):69-76. DOI: 10.7500/AEPS20180628008

      摘要 (771) HTML (0) PDF 1.87 M (1102) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着储能辅助火电机组自动发电控制(AGC)调频示范工程的开展,储能容量优化配置逐渐受到业界关注。针对当前电池储能系统(BESS)容量配置存在的技术与经济性难以制衡的问题,建立辅助单台机组AGC的BESS双层容量配置模型,运行层基于所设计充放电策略以等效寿命损耗和偏差电量比最小为目标以满足运行技术性需求;经济层以Kp补偿收益及全寿命周期成本下年均净收益最大化得出BESS额定功率和容量配置。其次,构建自适应全局和声搜索-多目标粒子群嵌套算法,对辅助机组AGC调频的BESS配置双层模型求解寻优。最后,基于1 000 MW机组某运行日数据,通过仿真计算得出优化配置结果,并分析其经济性和技术性指标,验证该方法的可行性和有效性。

    • 含高渗透率可再生能源的配电网广义储能优化配置

      2019, 43(8):77-85. DOI: 10.7500/AEPS20180615002

      摘要 (882) HTML (0) PDF 1.40 M (1290) 评论 (0) 收藏

      摘要:广义储能系统包括固定储能系统和具有存储热能、势能和电能等的可控负载。针对含有高渗透率可再生能源的配电网的广义储能优化配置问题,提出了广义储能配置的二层优化模型。根据所提方法,外层采用遗传算法搜索广义储能配置方案,内层根据动态规划算法得到广义储能的最优运行策略,通过内外层交替优化对含有不同渗透率可再生能源以及可控负荷的配电网进行广义储能容量优化配置,并在IEEE 33节点配电网中对提出的方法进行验证。仿真计算结果表明,在高渗透率可再生能源条件下,所提方法能通过可控负载有效增加配电网系统的调控资源,显著减小固定储能配置容量,降低系统的运行成本。

    • 澳大利亚100 MW储能运行分析及对中国的启示

      2019, 43(8):86-92. DOI: 10.7500/AEPS20180527001

      摘要 (895) HTML (0) PDF 2.58 M (1342) 评论 (0) 收藏

      摘要:2017年12月1日,100 MW/129 MW·h 特斯拉(Tesla)锂电池储能电站在澳大利亚南澳州投运,并于2017年12月14日和2018年1月18日维多利亚州的Loy Yang发电站机组跳闸事故中跨区参与电网调频。首先,分析了Tesla储能电池投入澳大利亚电网运行的物理和经济原因,介绍了电池的结构及控制策略,Tesla储能投运后的运行状况;然后,从制定中国储能参与电网运行技术标准和评价体系、发挥储能部分替代火电机组一次调频的能力、借鉴国外快速调频辅助服务模式、探索储能自盈利商业模式等角度深入探讨了Tesla储能运行对中国储能及储-网技术的启示和借鉴。

    • 利用储能系统提升电网电能质量研究综述

      2019, 43(8):15-24. DOI: 10.7500/AEPS20180826002

      摘要 (1764) HTML (0) PDF 1.47 M (1832) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,电力电子装置的广泛应用和可再生能源的高渗透接入已严重影响了电网的电能质量。储能系统作为电网中重要的能量调节环节,为提升电网电能质量提供了新的思路。首先,概述了不同类型储能的典型应用场景,针对电源、电网和用户侧储能应用特点,分析了其兼用于电网电能质量提升的可行性;其次,分别评述了储能系统用于解决电网稳态和动态电能质量问题的研究现状及发展趋势;提出了一种新型串并联并网结构的混合储能系统,在实现常规与电网能量交互的同时,可有效解决电网综合电能质量问题。最后,结合典型示范工程,对需进一步深入研究和探索的问题进行了探讨。

    • 基于柔性直流互联的抽水蓄能与可再生能源协同运行策略

      2019, 43(8):41-46. DOI: 10.7500/AEPS20180813003

      摘要 (862) HTML (0) PDF 1.70 M (1009) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了抑制大规模可再生能源的并网波动,提出一种适用于含抽水蓄能电站与可再生能源发电系统的多端柔性直流输电协同运行策略。该策略根据多端柔性直流输电系统的直流电压波动情况,在可再生能源发电系统利用直流输电系统并网之前,通过调整抽水蓄能机组的运行速率以及计划输出功率,减少其实际出力与预测出力偏差,从而降低可再生能源输出功率波动对交流系统带来的影响。通过建立由互联抽水蓄能电站、风力发电场、光伏发电站和交流电网组成的四端柔性直流输电系统进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。

    • 考虑电池储能寿命模型的发电计划优化

      2019, 43(8):93-100. DOI: 10.7500/AEPS20180329002

      摘要 (956) HTML (0) PDF 1.33 M (1157) 评论 (0) 收藏

      摘要:电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简化建模的要求,归纳出了基于交换功率和基于放电深度两类电池寿命模型,其中基于放电深度的模型可进一步区分为考虑日循环次数和等效循环次数两种计算方式。接着,将电池寿命模型分别内嵌到电力系统的机组组合问题中进行一体化的优化求解,构建了一个混合整数线性规划的数学模型。最后,通过算例分析比较了不同模型的适用性与建模效果。

    • 新型变压比压缩空气储能系统及其运行方式

      2019, 43(8):62-68. DOI: 10.7500/AEPS20180716006

      摘要 (726) HTML (0) PDF 1.37 M (952) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高压缩空气储能(CAES)系统的效率,提出了新型变压比压缩空气储能系统。该系统基于定容储气装置及传统定压比压缩方式的特性,通过阀门调节来改变储能过程中压缩级组的串并联运行方式实现。通过分析不同压缩级数下可行的变压比运行方式,建立变压比压缩空气储能系统的仿真模型,从仿真得出的变压比储能系统的储能时间、压缩功耗和系统的充放电效率等方面,与传统的定压比压缩空气储能系统进行比较。结果表明,变压比压缩空气储能系统不仅减少了储能过程中压缩机组的功耗、缩短了储能时间,而且提高了整个系统的充放电效率。

    • 虚拟同步储能变换器的功率环双模式控制

      2019, 43(8):56-61. DOI: 10.7500/AEPS20180805002

      摘要 (846) HTML (0) PDF 1.84 M (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据虚拟同步储能变换器功率环主要参数的相互影响进行了小信号建模分析,为功率环参数设计和选取范围提供了参考。据此,针对虚拟储能变换器并网运行时存在的稳态功率偏差和功率限额问题,提出一种适用于并网工况的储能变换器虚拟同步机PQ 模式控制策略,并在必要时将PQ模式与VSG下垂模式进行切换。虚拟同步发电机(VSG)的PQ模式并网除了能实现稳态时恒功率运行外,暂态过程中还具有一定的惯性和阻尼,并网状态下能够自同步,无需锁相环。仿真和实验结果表明,所提双模式控制策略稳定可靠且切换平滑。

    • 电力系统中储能的系统价值评估方法

      2019, 43(8):47-55. DOI: 10.7500/AEPS20180812009

      摘要 (945) HTML (0) PDF 1.38 M (1267) 评论 (0) 收藏

      摘要:储能是未来高比例可再生能源系统的关键支撑技术之一,科学的评价方法是衡量其价值的重要依据。首先,提出储能的系统价值评估方法,全面分析其在电力系统中的价值构成,包括直接价值和间接价值。并给出储能多重应用的协同效应矩阵,分析储能系统价值的特征,全面评估和衡量储能的多重应用价值。然后,建立储能同时应用在削峰填谷、平滑可再生能源和提高供电可靠性的多重价值评估模型,以设备使用率、静态投资回收期和盈利能力指数作为储能的系统价值评估指标。最后,以Garver 6节点测试系统作为算例,计算不同容量配置下储能的系统价值,验证系统价值评估方法的正确性和有效性。

    • 应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法

      2019, 43(8):25-33. DOI: 10.7500/AEPS20180816011

      摘要 (865) HTML (0) PDF 1.39 M (1166) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域供电线路故障会使部分线路出现短时拥塞,同时区域内重要负荷供电不足,导致大量切机和切负荷。针对这一问题,提出一种应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法。该配置方法考虑了各发电单元在线路故障发生后的响应时间,优化配置功率型储能和切除部分非关键性负荷以缓解线路短时拥塞。考虑重要负荷在故障检修期间的供电需求指标,在已有功率型储能基础上,协调优化配置能量型储能以保障区内重要负荷供电。最后,以复合储能整体投资费用最小为优化目标,结合实际电力系统算例进行了仿真,对影响配置结果的关键参数进行了灵敏度计算,深入分析了复合储能优化配置的相关原理,验证了所提模型和方法的正确性。

    • 超导储能技术在可再生能源中的应用与展望

      2019, 43(8):2-14. DOI: 10.7500/AEPS20181022001

      摘要 (932) HTML (0) PDF 1.71 M (1462) 评论 (0) 收藏

      摘要:超导储能系统直接将电磁能存储在超导磁体中,无须中间转换环节,具有响应速度快、功率密度高、效率高等优点,在可再生能源领域具有重要的应用价值。总结了超导储能系统在可再生能源领域的研究现状,将其在可再生能源应用的研究归纳为如下几个方面:解决可再生能源的波动性及其引发的频率稳定性问题,解决暂态功率失衡引发的电网稳定性问题,解决可再生能源发电设备的故障穿越问题,以及解决与其他超导电力装置协同控制问题。详细介绍了超导储能系统在这些方面应用的基本原理和实现方法,评估了其技术成熟度和经济性,介绍了其典型应用案例,指出影响其未来发展的核心关键技术,并对其未来的发展进行了展望。