混合储能系统平抑风力发电输出功率波动控制方法设计 被引量：64

1

作者 蒋平 熊华川 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期122-127,共6页

风力发电系统输出功率的随机性对大规模风电并网会产生诸多不利影响,近年来采用储能装置平抑风电输出功率的研究取得了一定进展。文中分析了单独采用蓄电池组或超级电容器对风力发电输出功率进行补偿时的不足之处,在此基础上构架了采用... 风力发电系统输出功率的随机性对大规模风电并网会产生诸多不利影响,近年来采用储能装置平抑风电输出功率的研究取得了一定进展。文中分析了单独采用蓄电池组或超级电容器对风力发电输出功率进行补偿时的不足之处,在此基础上构架了采用蓄电池组和超级电容器的混合储能系统,并进一步提出了利用其平抑风力发电输出功率的控制方法。所提出的控制方法将补偿功率分为高频和低频2个部分进行补偿,一定程度上克服了储能设备单独使用时的不足,并且在补偿过程中考虑了电网调度的需求。经仿真验证该方法能够较好地平抑风力发电系统输出功率。 展开更多

关键词 风力发电 储能装置 输出功率平抑 混合储能系统 蓄电池 超级电容器

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风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用 被引量：50

2

作者 任洛卿 白泽洋 +3 位作者 于昌海 王银明 郑立 任巍曦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期105-111,共7页

综合分析风光储联合发电系统的结构特点和控制特性,设计了可灵活组态的联合控制模式和场站控制模式,实现风、光、储独立控制和互补控制的无缝切换。针对联合发电出力平滑、跟踪目标控制和频率调节的不同应用需求,提出了考虑储能荷电状... 综合分析风光储联合发电系统的结构特点和控制特性,设计了可灵活组态的联合控制模式和场站控制模式,实现风、光、储独立控制和互补控制的无缝切换。针对联合发电出力平滑、跟踪目标控制和频率调节的不同应用需求,提出了考虑储能荷电状态反馈的改进平滑控制策略和"风光捆绑、储能解耦"的协调跟踪策略。提出的控制模式及策略已在国家风光储示范工程得到应用,被验证是可行和有效的。 展开更多

关键词 风光储 联合发电系统 自动发电控制 协调控制

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风光互补发电系统应用实例对比分析 被引量：7

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作者 张旭 张楠 赵冬梅 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1399-1401,共3页

风能和太阳能以其清洁、可再生、储量巨大等优势,日益受到人们的广泛关注,但是其波动性又给能量的利用带来困难。利用两种能源在诸多方面的互补特性,可以使能量输出更加稳定。论述了风光互补发电系统的优势,介绍了已经投入运行的国内外... 风能和太阳能以其清洁、可再生、储量巨大等优势,日益受到人们的广泛关注,但是其波动性又给能量的利用带来困难。利用两种能源在诸多方面的互补特性,可以使能量输出更加稳定。论述了风光互补发电系统的优势,介绍了已经投入运行的国内外典型风光互补发电系统实例,说明风光互补系统的应用越来越广泛,发展前景相当广阔。对比分析了应用于风光互补发电系统的各种储能装置的技术参数、优缺点以及适用范围。说明混合储能可以弥补单一储能方式存在的缺陷,提高风光互补发电系统供电的连续性和可靠性。 展开更多

关键词 光伏发电 风力发电 储能装置 风光互补

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风储联合参与电能量与快速调频市场的优化投标策略 被引量：6

4

作者 刘林鹏 陈嘉俊 +2 位作者 朱建全 胡文霞 罗涛 《华电技术》 CAS 2021年第9期46-53,共8页

“双碳”目标下需要构建以新能源为主体的新型电力系统,针对风储联合参与电能量与快速调频市场的优化投标问题,提出了一种基于近似动态规划的风储联合优化投标策略。首先,在最大化风储收益的基础上,考虑了风电的随机性和储能系统的寿命... “双碳”目标下需要构建以新能源为主体的新型电力系统,针对风储联合参与电能量与快速调频市场的优化投标问题,提出了一种基于近似动态规划的风储联合优化投标策略。首先,在最大化风储收益的基础上,考虑了风电的随机性和储能系统的寿命损耗特性,建立风储联合参与电能量与快速调频市场的优化投标模型;其次,为处理风储联合参与电能量与快速调频市场投标模型的非凸性和随机性,采用近似动态规划将原问题分成多个子问题,逐一求解后得到原问题的近似最优解;最后,将所提方法用于广东电力市场和宾夕法尼亚州-新泽西州-马里兰州(PJM)的快速调频市场,所得结果证明了其有效性。 展开更多

关键词 风电 储能 近似动态规划 快速调频 投标策略 风储联合 可再生能源 新型电力系统 碳中和

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风光储混合系统的雷电过电压仿真 被引量：2

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作者 张毅龙 沈思远 +1 位作者 杨冬阳 刘亚坤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期738-746,共9页

风光储混合系统相比于单一风电场或光伏系统具有多端源载混合的特点,混合系统的端口阻抗网络及其雷电下暂态响应特性与单一系统存在差别。利用PSCAD/EMTDC搭建风光储混合系统的暂态模型,计算风光储混合系统的雷电过电压分布,分析混合系... 风光储混合系统相比于单一风电场或光伏系统具有多端源载混合的特点,混合系统的端口阻抗网络及其雷电下暂态响应特性与单一系统存在差别。利用PSCAD/EMTDC搭建风光储混合系统的暂态模型,计算风光储混合系统的雷电过电压分布,分析混合系统遭受雷击位置、架空线长度和避雷器接地方式对混合系统过电压水平的影响。结果表明,混合系统中光伏侧遭受雷击时变压器的过电压峰值高于风机侧遭受雷击情况;增大风机侧接入母线的架空线长度或减小光伏侧的架空线长度均可降低混合系统的过电压;风机侧与光伏侧的变压器高压侧避雷器均采用公共接地方式,储能侧采用单独接地方式可有效抑制混合系统的雷电过电压水平。 展开更多

关键词 雷击 PSCAD 风光储 混合系统 过电压 避雷器

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考虑风电不确定性的风电储能混合系统协调优化计算 被引量：5

6

作者 徐虹卿 张宇献 邢作霞 《电器与能效管理技术》 2019年第9期53-59,70,共8页

风电大规模接入使得电网的运行模式和方式发生重大改变,同时风电的随机性和间歇性特点导致电网调峰能力不足,引发大量弃风现象。针对此问题,以风电储能混合系统为例,建立了以弃风量最小为目标的风电储能混合系统协调优化模型,采用蒙特... 风电大规模接入使得电网的运行模式和方式发生重大改变,同时风电的随机性和间歇性特点导致电网调峰能力不足,引发大量弃风现象。针对此问题,以风电储能混合系统为例,建立了以弃风量最小为目标的风电储能混合系统协调优化模型,采用蒙特卡罗积分将带有风电不确定项的优化目标函数转化为有效目标函数,消除风电的不确定性因素影响。优化过程中引入低偏差序列的拟蒙特卡罗法改善样本分布的均匀性,更加精确计算有效目标函数,通过鲁棒优化算法搜索协调优化模型的最优解。对比试验表明,协调优化计算方法在风力发电功率不确定情况下能够有效减少弃风,达到消纳风电的目的。 展开更多

关键词 风电储能混合系统 风电消纳 风电不确定性 协调优化模型 拟蒙特卡罗

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风光储联合发电系统的建模及并网控制策略 被引量：73

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作者 蔡国伟 孔令国 +2 位作者 潘超 杨德友 孙正龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期196-204,共9页

针对间歇性能源并网出力波动以及不具备故障暂态电压支持能力特征,提出一种有效抑制功率波动且改善低电压穿越能力的风光储联合发电系统模型及其控制策略。风电和光伏系统均采用基于最大功率控制的双环控制策略,其外环采用功率控制内环... 针对间歇性能源并网出力波动以及不具备故障暂态电压支持能力特征,提出一种有效抑制功率波动且改善低电压穿越能力的风光储联合发电系统模型及其控制策略。风电和光伏系统均采用基于最大功率控制的双环控制策略,其外环采用功率控制内环应用电流控制;储能系统利用电压和频率设定值同母线测量值比较获得功率控制的参考值,经功率、电流环控制实现了抑制功率波动及支撑故障暂态电压。通过包含风光单独、风光互补以及风光储联合运行电力系统仿真计算说明了模型对电网的功率波动和暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明,本文提出的风光储联合发电系统模型及控制策略可有效平抑风光系统功率波动,保证了其低电压穿越的实现及电网安全稳定。 展开更多

关键词 风光储联合 系统建模 平抑功率波动 低电压穿越

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含风光储联合发电系统的主动配电网无功优化 被引量：12

8

作者 孙浩锋 章健 +2 位作者 熊壮壮 廖晓辉 吴龙 《电测与仪表》 北大核心 2023年第2期104-110,125,共8页

为了提高风、光能的利用率及降低其出力波动性对配电网的冲击,利用风力与太阳能时间与空间上的互补性及储能装置对功率的平抑作用建立含风光储联合发电系统的主动配电网模型,以无功补偿装置作为优化变量对主动配电网进行多时段动态无功... 为了提高风、光能的利用率及降低其出力波动性对配电网的冲击,利用风力与太阳能时间与空间上的互补性及储能装置对功率的平抑作用建立含风光储联合发电系统的主动配电网模型,以无功补偿装置作为优化变量对主动配电网进行多时段动态无功优化,以电压偏差及网络损耗最小为多目标建立优化模型,利用凸松弛技术将优化模型转换为具有凸可行域的二阶锥规划(SOCP)模型。在IEEE 33节点配电系统上进行仿真,对含不同类型的分布式电源发电方式的配电网进行无功优化,对比分析其对主动配电网调压降损的作用,并且对风光储联合发电系统的优化策略进行分析,最后验证了二阶锥规划松弛技术的精确性及可靠性。 展开更多

关键词 风光储联合发电系统 主动配电网 无功优化 SOCP

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碳达峰背景下抽水蓄能-风电联合系统建模及有功功率控制特性研究 被引量：12

9

作者 王珏 廖溢文 +2 位作者 韩文福 丁景焕 杨威嘉 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第9期172-181,共10页

随着“碳达峰,碳中和”目标的提出,风电并网规模日益扩大,抽水蓄能电站在风电出力消纳上将发挥越来越重要的作用。建立抽水蓄能-风电联合系统仿真模型是研究抽水蓄能电站消纳风电波动出力的重要手段。针对现有多能互补模型中的抽水蓄能... 随着“碳达峰,碳中和”目标的提出,风电并网规模日益扩大,抽水蓄能电站在风电出力消纳上将发挥越来越重要的作用。建立抽水蓄能-风电联合系统仿真模型是研究抽水蓄能电站消纳风电波动出力的重要手段。针对现有多能互补模型中的抽水蓄能机组模型通常只适用于小波动过渡过程、且通常简化风电机组动态发电过程的问题,为了进一步揭示联合运行过程中抽水蓄能机组和风电机组的动态调节特性,介绍了抽水蓄能-风电联合系统数值仿真模型架构,建立了一种能模拟抽水蓄能机组全工况范围和反映风电机组发电特性的水风互补联合运行系统仿真模型,重点研究了联合系统在有功功率控制下的动态响应特性。仿真结果表明系统在功率跟踪模式和功率平滑模式下均能较好平抑风电出力波动,并显示出水流惯性限制了抽水蓄能机组的响应速度,可为风电大规模并网下的抽水蓄能机组控制提供技术支持。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 风电 有功控制 数值模拟 动态响应 碳中和 可再生能源 水风互补联合运行系统

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基于改进小波包分解的混合储能系统容量配置方法 被引量：3

10

作者 武鑫 李洋涛 +3 位作者 马志勇 滕伟 张爽 罗海荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期23-29,共7页

随着中国风电装机容量的增加,风电输出功率的随机性和波动性令电网调频难度加大,为解决此问题,可采用由能量型(锂离子电池)和功率型(飞轮)储能阵列组成的混合储能系统进行风功率输出平抑,因此亟需研究混合储能系统的容量配置方法,增大... 随着中国风电装机容量的增加,风电输出功率的随机性和波动性令电网调频难度加大,为解决此问题,可采用由能量型(锂离子电池)和功率型(飞轮)储能阵列组成的混合储能系统进行风功率输出平抑,因此亟需研究混合储能系统的容量配置方法,增大其利用率并降低所需容量。首先建立250 kW/50 kWh飞轮储能以及250 kW/150 kWh的锂离子电池储能单元模型,引入相应控制策略;接着根据储能系统的自身特性以及风电场输出功率的幅频特性,提出一种改进小波包分解方法,对风电场输出功率数据进行分解,获得混合储能系统的充放电指令;然后根据不同类型储能阵列的响应时间以及改进小波包分解后各节点能量分布,获得不同种类储能阵列充放电指令分配方法;最后,根据上述充放电指令的概率分布特性,采用概率分布函数进行拟合,以一定置信水平下的置信区间进行限制,引入衡量因子进行修正,提出混合储能系统容量配置方法,进而确定各种类储能单元数量,增大储能系统的利用率并降低其所需容量。针对某额定装机容量15 MW的风电场实际输出功率数据,结合仿真实验,验证了所提出混合储能系统容量配置方法的有效性。 展开更多

关键词 风电功率 储能 改进小波包 储能阵列充放电指令分配方法 混合储能系统容量配置方法

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计及海水淡化制氢的微电网混合储能优化规划 被引量：5

11

作者 杜欣烨 王建喜 +3 位作者 孙永辉 何逸 吴鹏鹏 周伟 《综合智慧能源》 CAS 2022年第5期49-55,共7页

电氢混合储能系统优化规划是解决沿海地区大规模海上风电并网消纳问题的有效途径。综合考虑海上风电优先就地消纳及氢能绿色制取与高效利用,构建含海上风电微电网内电氢混合储能系统的运行模型及全寿命周期成本(LCC)模型,提出一种以经... 电氢混合储能系统优化规划是解决沿海地区大规模海上风电并网消纳问题的有效途径。综合考虑海上风电优先就地消纳及氢能绿色制取与高效利用,构建含海上风电微电网内电氢混合储能系统的运行模型及全寿命周期成本(LCC)模型,提出一种以经济最优为目标函数,计及海水淡化制氢的微电网电氢混合储能系统双层规划模型,应用于含海上风电微电网的容量配置和运行调度优化问题,并分别采用CPLEX求解器和改进粒子群优化算法(PSO)对内、外层模型进行求解。最后,以某地区海上风电场为例进行仿真计算,结果表明,含海上风电微电网经电氢混合储能系统优化规划后总成本降低19.5%,同时海上风电场弃风率减少9.3%,验证了所提模型的有效性与可行性。 展开更多

关键词 海上风电 海水淡化 电氢混合储能系统 双层规划 改进粒子群优化算法 混合储能系统 制氢 微电网

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考虑储能系统SOC的双卡尔曼滤波风电功率波动平抑策略 被引量：2

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作者 马彦宏 吕清泉 +3 位作者 张珍珍 赵龙 周强 高鹏飞 《综合智慧能源》 CAS 2023年第2期61-68,共8页

风储联合发电系统中储能系统的波动功率平抑能量管理策略会影响储能设备寿命以及实际并网功率,基于双卡尔曼滤波,提出了一种考虑储能荷电状态(SOC)的风电功率波动平抑方法。利用双卡尔曼滤波器分别获取目标并网功率信号,根据不同储能功... 风储联合发电系统中储能系统的波动功率平抑能量管理策略会影响储能设备寿命以及实际并网功率,基于双卡尔曼滤波,提出了一种考虑储能荷电状态(SOC)的风电功率波动平抑方法。利用双卡尔曼滤波器分别获取目标并网功率信号,根据不同储能功率平滑信号获取优化储能功率控制指令,当电池储能SOC超出正常运行范围发生正向、反向偏移时则输出对应优化后的储能平抑功率信号,调节风电并网目标功率。仿真分析结果表明,该方法可有效改善储能SOC,降低风电功率波动率,提高储能系统经济型及风电并网电能质量。 展开更多

关键词 风储联合发电系统 双卡尔曼滤波 储能系统 荷电状态 风电 并网 功率波动

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