检索结果-内蒙古大学图书馆

电网技术 2023年第4期47卷 1579-1588页

作者：东亚光李凤婷王森新疆大学电气工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830017

针对新能源汇集站跟踪计划出力误差大导致调度性差的问题,提出在新能源汇集站(new energy collection station,NECS)配置共享电池储能(energy storage,ES),并与新能源场站储能协调调控,提高风光集中接入区域整体跟踪计划出力能力。首先... 详细信息

针对新能源汇集站跟踪计划出力误差大导致调度性差的问题,提出在新能源汇集站(new energy collection station,NECS)配置共享电池储能(energy storage,ES),并与新能源场站储能协调调控,提高风光集中接入区域整体跟踪计划出力能力。首先,利用各新能源场站时空互补特性求出新能源汇集站联络线出力计划跟踪误差。然后,基于场站储能状态对各自误差进行一定程度的修正。其次,基于场站修正后的汇集站出力偏差,通过汇集站储能与场站储能协调调用提升计划跟踪能力;此过程中,优先调用汇集站储能,若储能容量不足,联合调用有剩余裕度的场站储能进行二次协调。旨在提升新能源汇集站跟踪计划出力能力的同时,降低弃风弃光率。最后,依据新能源跟踪计划性能指标,通过算例应用验证了所提储能协调运行策略对新能源汇集站计划出力跟踪的有效性。

关键词：汇集站储能跟踪计划出力协调运行策略均方根误差弃风弃光率

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面向发电计划跟踪与调峰的新能源汇集系统储能协调运行策略

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现代电力 2024年

作者：宋海明余中平关洪浩张高航国网新疆电力有限公司经济技术研究院新疆大学电气工程学院

针对新能源汇集区域多储能系统在单一应用场景下储能利用率不高、汇集系统整体经济性较差的问题，考虑新能源跟踪计划误差分布特性和汇集区域电网净负荷峰谷特性，让储能协助新能源跟踪发电计划的同时辅助系统调峰。根据新能源出力特性... 详细信息

针对新能源汇集区域多储能系统在单一应用场景下储能利用率不高、汇集系统整体经济性较差的问题，考虑新能源跟踪计划误差分布特性和汇集区域电网净负荷峰谷特性，让储能协助新能源跟踪发电计划的同时辅助系统调峰。根据新能源出力特性和负荷功率特征，将储能运行区域划分为调峰区、跟踪计划区及荷电状态(states of charge,SOC)优化区，并提出一种面向发电计划跟踪与调峰的汇集系统储能分区协调优化运行策略。考虑新能源调峰成本分摊，跟踪计划误差惩罚，储能循环寿命成本、储能充放电转换成本等因素，针对不同区域分别建立储能优化运行模型。构建汇集系统整体跟踪计划出力效果评价指标、储能辅助系统调峰评价指标以及储能系统SOC评价指标，针对汇集系统优化运行结果进行评价。仿真结果表明，所提策略可以有效提升新能源跟踪计划出力能力，缓解系统调峰压力，降低新能源汇集系统整体运行成本，保证储能后续动作的可持续性。

关键词：汇集系统储能发电计划跟踪辅助系统调峰协调运行策略

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考虑多分布式水电协调运行策略的微电网重构方法

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南方电网技术 2023年第12期17卷 63-70页

作者：周丹李嘉杰邓美玲李里李怡雪尚磊董旭柱广东电网有限责任公司韶关供电局广东韶关512026 广东电网有限责任公司韶关仁化供电局广东韶关521339 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

作为清洁可再生能源,水电具有显著环境效益。发展水电微电网,是实现“双碳”目标的重要路径之一。基于分布式水电出力特性提出多分布式水电协调运行策略以及基于此策略的微电网重构方法及模型。为避免寻优过程中产生大量不可行解,提出... 详细信息

作为清洁可再生能源,水电具有显著环境效益。发展水电微电网,是实现“双碳”目标的重要路径之一。基于分布式水电出力特性提出多分布式水电协调运行策略以及基于此策略的微电网重构方法及模型。为避免寻优过程中产生大量不可行解,提出基于改进粒子群算法的微电网重构求解算法。选取IEEE 33节点系统进行算例仿真,验证了所提方法的合理性和有效性,能够有效提升微电网运行经济性。

关键词：微电网重构分布式水电改进粒子群算法协调运行策略弃水

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计及氢气-天然气混输的气电综合能源系统动态最优能流计算

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电工技术学报 2023年第S01期38卷 1-17页

作者：刘文昕方家琨胡可崴钟治垚艾小猛强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074

利用可再生能源电解水制氢并注入天然气管道进行跨区域输运和利用,能够有效改善“三弃”现象,助力能源系统低碳转型。然而,氢气与天然气物化性质存在较大差异,掺氢后气网各管道、节点气质不均一,压力、流量等运行工况发生显著变化。该... 详细信息

利用可再生能源电解水制氢并注入天然气管道进行跨区域输运和利用,能够有效改善“三弃”现象,助力能源系统低碳转型。然而,氢气与天然气物化性质存在较大差异,掺氢后气网各管道、节点气质不均一,压力、流量等运行工况发生显著变化。该文建立了含掺氢环节的气电综合能源系统动态最优能流模型,重点推导了计及分布参数效应的混氢天然气动态潮流方程,反映节点处氢气质量分数与气体流速的定量关系和传输网络中各管道气质差异,揭示掺氢后气网动态过程的关键特征。同时,为降低优化问题求解难度,将模型中难以处理的双线性项等价重构为具有物理意义的新变量,并采用低掺氢比假设等简化方法进一步消除模型非线性,从而将非凸非线性问题转换为线性规划问题。该模型在反映异质气体注入对系统能流分布的影响的同时能够适应大规模优化问题的求解要求。最后通过仿真算例验证了所提模型的合理性和有效性。

关键词：混氢天然气混氢气电综合能源系统动态最优能流计算协调运行策略

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考虑辅助服务和碳效益的光伏电站电化学储能优化配置

考虑辅助服务和碳效益的光伏电站电化学储能优化配置

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作者：巩晋通武汉大学

学位级别：硕士

光伏出力具有较大的波动性和间歇性,其大规模并网增加了系统调峰压力,弃光现象时有发生。以锂电池为代表的电化学储能具有响应速度快、调节能力强的特点,在光伏电站配置一定比例的储能可有效消纳弃光。但考虑到目前储能成本较高,若不能... 详细信息

光伏出力具有较大的波动性和间歇性,其大规模并网增加了系统调峰压力,弃光现象时有发生。以锂电池为代表的电化学储能具有响应速度快、调节能力强的特点,在光伏电站配置一定比例的储能可有效消纳弃光。但考虑到目前储能成本较高,若不能准确评估光伏电站的弃光水平,会导致储能配置结果偏差较大,难以满足实际需求;另一方面,随着我国电力辅助服务市场以及碳交易市场的不断发展,储能有了新的应用场景和盈利渠道。因此,建立准确的光伏出力预测模型,提出考虑辅助服务的储能多应用场景协调运行策略,并在此基础上考虑碳效益进行储能的优化配置,使得光伏电站配置储能在满足消纳弃光需求的同时有较好的经济效益,对推动我国“光伏+储能”的发展具有重要意义。本文的主要研究内容如下: (1)提出了基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和加权马尔可夫链的光伏出力组合预测方法。针对光伏出力具有非平稳性和无后效性的特点,首先利用VMD将原始出力序列分解为若干平稳分量;然后对各分量采用加权马尔可夫链预测模型进行预测;最后通过叠加各分量预测值实现光伏出力预测。算例结果表明所提方法可降低预测误差,为后续储能运行策略的制定和优化配置提供了支撑。 (2)提出了考虑辅助服务的储能多应用场景协调运行策略。首先介绍了光储系统模型及储能参与电力辅助服务市场的有关机制,明确了储能消纳弃光、辅助调峰、辅助调频的多场景应用模式;然后基于弃光曲线制定了储能消纳弃光的运行策略;最后为提高储能利用率和经济收益,考虑不同场景之间的时空兼容性,提出了储能消纳弃光、辅助调峰双应用场景协调运行策略以及消纳弃光、辅助调峰、辅助调频多应用场景协调运行策略。算例结果表明所提储能协调运行策略可以充分利用储能消纳弃光后的空闲时段和容量,提高储能利用小时数和经济收益,为储能优化配置奠定了基础。 (3)提出了考虑协调运行策略和碳效益的储能优化配置方法。首先分析了储能的碳效益和经济效益,结合阶梯式碳交易机制建立了储能低碳综合效益模型并给出了具体的计算方法;然后基于储能多应用场景协调运行策略,从光伏电站的角度出发,以最大化储能低碳综合效益为目标并考虑储能实际安装约束,建立了储能两阶段优化配置模型;最后采用改进粒子群算法对模型进行求解,得到光伏电站在不同场景下的最优储能配置功率和容量,并对储能成本和辅助服务补偿价格对配置结果的影响进行了敏感性分析。算例结果表明所提方法能全面的反映储能应用价值,可在有效消纳弃光的同时进一步提高储能收益水平,从而激发光伏电站配置储能的热情。

关键词：储能优化配置协调运行策略辅助服务碳效益光伏出力预测

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多端口楼宇供电能量路由器拓扑及控制策略研究

多端口楼宇供电能量路由器拓扑及控制策略研究

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作者：黎太其哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着分布式能源的日益增长以及新型负荷的不断涌现,构建新型电力系统势在必行。能量路由器(Energy Router,ER)作为新型电力系统的核心装备,其功能性以及可靠性成为发展新型电力系统亟待解决的问题。但是,目前的研究主要倾向于能量路由... 详细信息

随着分布式能源的日益增长以及新型负荷的不断涌现,构建新型电力系统势在必行。能量路由器(Energy Router,ER)作为新型电力系统的核心装备,其功能性以及可靠性成为发展新型电力系统亟待解决的问题。但是,目前的研究主要倾向于能量路由器在配电网中的应用,很少关注能量路由器中电能的灵活分配和端口间的协调运行控制。为此,本文以基于三级变换器组合形成的楼宇供电能量路由器为对象,研究了多端口能量路由器的拓扑以及控制策略,包括各级变换器的拓扑选择以及相应控制方法的设计、T型DC/DC变换器的研究、直流母线电压稳定控制策略的实现、能量路由器协调运行控制方法的设计。为充分利用楼宇阳台、楼顶面积和可再生能源发电,并实现各种交直流负荷的灵活接入,研究了能量路由器中三级变换器的拓扑形式和固态模块功能。通过分析传统楼宇直流微电网存在的不足,提出了基于三级变换器的楼宇供电能量路由器,并设计了能量路由器的每级拓扑;研究了每级拓扑对应的控制方法,并采用频域法对控制器的性能进行分析,进而实现了固态模块中的每个控制器的功能设计。仿真和实验结果表明,所提出的的三级变换器控制方法动态性能好,模式切换时冲击电压、电流小。为减少双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)在电能变换过程中的回流功率和开关管应力,研究了T型三电平DAB变换器的控制策略。分析了T型DAB的工作原理,依据电感电流斜率的不同,研究了T型DAB一个周期内的八种工作模态,并得到了传输功率与占空比和移相比之间的定量关系;通过分析T型DAB的传输功率特性,提出了移相控制和混合控制两种控制方法,并给出采用混合控制方法时回流功率最小的条件。仿真和实验结果表明,无论电压增益比是否等于1,T型DAB都能实现零回流功率传输;与传统两电平型DAB相比,T型桥臂中两个主开关管的应力减小了一半。为提高能量路由器的暂态性能和稳态性能,研究了能量路由器直流母线电压稳定控制方法。分析了能量路由器直流母线电压的暂态过程,并根据能量平衡,建立了三级变换器之间的能量传输关系,进而设计了400V、750V直流母线电压控制方法;根据能量路由器直流母线电压的稳态特性,研究了传统电压-功率下垂控制方法,并将其应用在多直流母线系统中;通过对两条直流母线进标幺化处理,得到了DAB实现能量路由器功率平衡的控制框图。仿真结果表明,采用能量平衡控制后,三级变换器模式切换时直流母线电压造的冲击显著降低,暂态过渡时间大幅缩短;当电网和储能设备不参与能量路由器功率平衡时,通过控制DAB迁移不平衡功率,实现直流母线电压的稳定控制。为减小楼宇光伏的弃光率,实现能量路由器各端口能量的灵活流动和自动管控,提出了楼宇供电能量路由器的分区控制方法。依据两条直流母线电压标幺值的大小,将能量路由器的运行模态划分为四个象限;根据电网和储能设备是否参与系统功率平衡,研究了能量路由器的19种工作模式,并分析了每种模式下变换器的工作模态。仿真结果表明,所采用的协调控制方法能实现能量路由器功率的稳态分布和各个端口能量的灵活流动,并保证系统的稳定运行。本文较为全面地研究了楼宇供电能量路由器的拓扑形式、控制方法以及协调运行策略,这对实现分布式光伏的充分消纳、保证楼宇各种交直流负荷的持续稳定供电,最终实现电能的高效分配管理和节能减排,具有重要意义。

关键词：楼宇能量路由器直流母线电压控制方法协调运行策略双有源桥DC/DC变换器

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考虑电气混合储能的区域能源系统调度方法研究

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热力发电 2020年第8期49卷 156-161页

作者：刘超陈思宇孟冰冰胡林献哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 国网山东省电力公司聊城供电公司山东聊城252000

储能有助于可再生能源消纳,但单一的储电、储气都有局限性。本文研究了储电与储气的协调运行策略,建立了电气混合储能系统的数学模型,分析了其消纳弃风原理,并在协调运行策略基础上,建立了考虑电气混合储能的区域能源系统优化调度模型... 详细信息

储能有助于可再生能源消纳,但单一的储电、储气都有局限性。本文研究了储电与储气的协调运行策略,建立了电气混合储能系统的数学模型,分析了其消纳弃风原理,并在协调运行策略基础上,建立了考虑电气混合储能的区域能源系统优化调度模型。结合算例对比分析了不考虑储能装置、考虑电转气(P2G)与储气装置、储气-储电常规运行和储气-储电协调运行4种场景下的风电消纳效果和经济性。结果表明,本文提出的储气-储电协调运行策略可以有效提高系统经济性和可再生能源消纳能力。

关键词：区域能源系统电气混合储能协调运行策略风电消纳优化调度

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考虑混合储能的综合能源系统调度方法研究

考虑混合储能的综合能源系统调度方法研究

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作者：刘超哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

综合能源系统可以实现多种能源之间的协调互补,提高能源利用率。在综合能源系统中配置储能装置,可以进一步提高能源利用率、促进风电消纳、保障系统安全可靠运行。但单一的储能有局限性,为此本文针对不同的综合能源系统,提出了不同的混... 详细信息

综合能源系统可以实现多种能源之间的协调互补,提高能源利用率。在综合能源系统中配置储能装置,可以进一步提高能源利用率、促进风电消纳、保障系统安全可靠运行。但单一的储能有局限性,为此本文针对不同的综合能源系统,提出了不同的混合储能协调策略,验证协调策略的消纳弃风效果与经济性,然后研究了储能装置容量以及储电效率对系统消纳弃风效果的影响。首先,搭建了包含电、热、气三种储能的综合能源系统结构,其次针对电力系统与天然气系统形成的电气耦合系统,以数学方式建立了电/气混合储能装置的模型,研究了储电与储气协调运行策略,分析了电/气混合储能装置的消纳弃风机理,并建立了考虑电/气混合储能的电气耦合系统调度模型。仿真分析了储气-储电协调运行策略的弃风消纳效果与经济性,并进一步分析了电储能装置容量与储气装置容量对系统弃风率的影响,算例分析表明,电/气混合储能协调运行策略有利于风电消纳和系统经济运行,同时随着储能装置容量增大,弃风率有所降低,且电储能装置容量的改变对弃风率影响更大。其次,针对电、热两种子系统耦合形成的热电联合系统,首先介绍了热力系统结构,其次以数学方式建立了电/热混合储能装置的模型,研究了储电与储热协调运行策略,分析了电/热混合储能装置的消纳弃风机理,最后构建了考虑电/热混合储能的热电联合系统调度模型。仿真分析了储热-储电协调运行策略的弃风消纳效果与经济性,并进一步分析了储热装置容量对系统弃风率的影响,算例分析表明,电/热混合储能协调运行策略有利于风电消纳和系统经济运行,并且随着储热装置容量增大,弃风率有所降低。最后,针对电、热、气三种子系统耦合而成的综合能源系统,研究了储电、储热与储气协调运行策略,分析了电/热/气混合储能装置的消纳弃风机理,并构建了基于电/热/气混合储能的综合能源系统调度模型。仿真分析了储电、储热与储气协调运行策略的弃风消纳效果与经济性,并进一步分析了储电效率对系统弃风率的影响,算例分析表明,电/热/气混合储能协调运行策略有利于风电消纳和系统经济运行,并且随着储电系统效率增大,弃风率有所提高。

关键词：综合能源系统混合储能协调运行策略风电消纳优化调度

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气电耦合综合能源系统供电可靠性评估解析算法

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电力系统自动化 2018年第24期42卷 59-66页

作者：陈娟伟余涛许悦程小华华南理工大学电力学院广东省广州市510640

对气电耦合综合能源系统供电可靠性评估进行解析方法研究。首先,研究耦合系统的运行方式,建立气电耦合综合能源系统供电可靠性模型,对耦合系统影响供电可靠性的因素进行了全面的分析。其次,提出气电耦合综合能源系统供电可靠性评估的解... 详细信息

对气电耦合综合能源系统供电可靠性评估进行解析方法研究。首先,研究耦合系统的运行方式,建立气电耦合综合能源系统供电可靠性模型,对耦合系统影响供电可靠性的因素进行了全面的分析。其次,提出气电耦合综合能源系统供电可靠性评估的解析算法。最后,采用比利时20节点天然气系统和IEEE-RBTS Bus-6系统搭建算例进行分析,通过仿真对所提模型和算法进行了验证,并通过不同场景计算结果的对比,详细分析了耦合系统对供电可靠性的影响。

关键词：气电耦合系统供电可靠性评估气网影响因素协调运行策略解析法

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直流微电网的运行控制及建模研究

直流微电网的运行控制及建模研究

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作者：黄见会北京交通大学

学位级别：硕士

随着节能减排战略的实施和分布式电源渗透率的提高,分布式电源的接入对电网带来的影响日益加深。采用微电网的方式对分布式电源进行整合是一种有效的解决方案。在微电网系统中,光伏、储能等直流型微电源的比例较高,直流用电设备日益增多... 详细信息

随着节能减排战略的实施和分布式电源渗透率的提高,分布式电源的接入对电网带来的影响日益加深。采用微电网的方式对分布式电源进行整合是一种有效的解决方案。在微电网系统中,光伏、储能等直流型微电源的比例较高,直流用电设备日益增多,且风机等非工频的交流电源同样需要经过交-直-交的变换才能接入交流电网。因此,相对于交流微电网,直流微电网更具有控制简单、成本低、损耗低、可靠性高、易于直流单元接入等优点,因而得到国内外学者的广泛关注。目前直流微电网的相关技术尚处起步阶段,要深入研究直流微电网的运行与并网特性,有必要先对其进行建模研究。因此,本文以直流微电网为研究对象,着重研究其建模问题,分三个步骤展开。第一步,进行设备级的建模,即对微电网内部的子单元进行建模。包括光伏和储能。因此,本文首先搭建了光伏发电单元和储能单元的仿真模型,并通过仿真分析了光伏的外特性及其控制方法。第二步,进行系统级建模,即微电网的整体进行建模。首先,对直流微电网结构进行分析,研究其运行控制方法,选择采用下垂控制解决系统内并联单元的功率均分问题。在尽可能利用可再生能源的基础上,基于母线电压等级划分了 3种直流微电网的运行模式,系统能够依据直流母线电压等级实现多运行模式的切换。其次,采用对等控制时,当多个单元参与母线电压控制情况下,直流下垂控制无法兼顾电压稳定和多源均流。因此,在分析了直流下垂控制原理的基础上,讨论了两种下垂控制二次改进的方法:包括基于下垂平移的二次控制和基于自适应下垂控制的二次控制,分别从下垂曲线的截距和斜率两个方面对下垂曲线进行了调整。第三步,进行外特性建模,即将直流微电网看成一个整体。研究直流微电网在并网运行模式下的建模问题,考虑到直流微电网系统自身具有很强的非线性特性而难以建立数学模型的问题,参考黑箱建模的思路,将直流微电网看作一个整体,以详细模型为基础,采用神经网络非线性建模的方法建立直流微电网的并网外特性模型,并用粒子群优化算法对神经网络的参数进行寻优。

关键词：直流微电网协调运行策略下垂改进等值建模神经网络

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