风光储联合发电系统调频控制策略研究

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风光储优化调度方法研究

风光储优化调度方法研究摘要：在电源侧配置储能设备可以有效地弥补风光出力预测误差、增加新能源并网的可调度性，但是储能装置的成本较高，因此本文通过将储能的初始总投资成本折算到每一次充放电的动作中，考虑储能的出力和二级市场交易电量的相关约束，以发电企业一个调度周期内的净收益为优化目标，建立风光储联合经济优化调度模型。

使用带有线性递减的惯性权重粒子群算法求解，通过算例验证该优化调度模型对提升新能源电厂的经济效益、可调度性和降低成本都有很显著的效果。

关键词：风光储互补，经济优化调度，储能动作成本0引言配置储能可以根据需要进行充放电控制，精准快速的响应用户的需求[1]，然而储能装置的投资和运维成本较高，因此如何在运行中对储能充放电功率进行恰当的优化，这对刺激清洁能源消纳、维持电力经济可持续发展有着重要作用[2]。

文献[3]从企业收益的角度来制定储能装置的充放电策略，同时还对储能装置的容量配置进行了优化。

文献[4]提出高估出力期望、低估出力期望以及惩罚成本系数的概念，在这个基础上建立了计及风电出力惩罚成本的电力系统经济调度模型，最后通过算例分析对该方法进行了验证。

本文研究在风光互补的发电系统中，如何优化储能出力和二级市场发电权交易电量以给发电企业带来更好的经济效益和更低的成本。

1风光储联合运行建模1.1储能容量损耗模型在不考虑环境等外部因素影响的情况下，电化学储能的寿命损耗和其自身的放电深度有很大关系。

在较低或中等的荷电状态下，充电的过程给电化学电池的寿命带来的损耗影响很小[5]，因此这里通过对铅酸电池在不同放电深度下对应的循环次数进行拟合，进而计算储能动作时实际衰减的容量。

1.2风光储联合运行成本模型这里着重研究配置储能与不配置储能对电厂收益的影响，因此这里不考虑风电机组和太阳能电池的投资成本、运行成本和维护成本等固定投资成本。

为了突出配置储能电厂与无储能电厂的差别，这里主要考虑配置储能系统的投资成本，并将总投资成本折算到单次充放电的过程中，计算出储能电池单次充放电的等效投资成本。

风光储发电系统控制策略

河北工业大学风能与动力工程专业
风光储发电系统能量管理控制
1.系统并网前，检测蓄电池组、并网逆变器状态。 2.进行日照强度检测，光伏组件可以发电，继续检测风速、密度，不满足风机并网发电则切除风机，光伏储能逆变并网发电。 3.若风机可以并网发电，通过能量管理平台，检测风机与光伏组件可以输出功率的能力来选择风光互补的控制策略。
河北工业大学风能与动力工程专业
蓄电池充电控制策略
1.限流充电阶段：就是蓄电池理想充电的恒流充电阶段。由于风能、太阳能的不确定性，很难实现理想的恒流充电方式，所以充电电流是一个不确定的波动过程，采用限流充电的电流最大上限Imax可以设定为理想充电的恒流值，或略高一点。 2.恒压充电阶段：一般当蓄电池容量达到95％时，就要采取恒压充电。在这个阶段，要控制保持蓄电池的充电电压为一个恒定值。 3.浮充阶段：在蓄电池充满后，蓄电池进入了浮充阶段，在这个充电阶段，为了弥补由于蓄电池自放电造成的储能损失，蓄电池电压保持浮充电压。
河北工业大学风能与动力工程专业
风光互补控制器工作原理
3.由于蓄电池只能承受一定的充电电流和浮充电压，过电流和过电压充电都会对蓄电池造成严重的损害。风光互补控制器通过单片机实时检测蓄电池的充电电压和充电电流，并通过控制风机充电电流和光伏充电电流来限制蓄电池的充电电压和充电电流，确保蓄电池既可以充满，又不会损坏。从而确保了蓄电池的使用寿命。 4.风光互补控制器具有完善的保护功能，包括：防雷、太阳能防反充、过电压自动刹车、蓄电池反接和开路保护等。
河北工业大学风能与动力工程专业
风光互补控制器工作原理
1.风光互补控制器是对光伏电池板和风力发电机所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量按蓄电池的特性曲线对蓄电池组进行充电，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。 2.控制器采用PWM无级卸载方式控制风机和太阳能电池对蓄电池进行智能充电。在太阳电池板和风力发电机所发出的电能超过蓄电池存储量时，控制系统必须将多余的能量消耗掉。普通的控制方式是将整个卸荷全部接上，此时蓄电池一般还没有充满，但能量却全部被消耗在卸荷上，从而造成了能量的浪费。有的则采用分阶段接上卸荷，阶段越多，控制效果越好，但一般只能做到五六级左右，所以效果仍不够理想。最好的控制方式是采用PWM（脉宽调制）方式进行无级卸载，可以达到上千级的卸载，使电能达到充分利用。Βιβλιοθήκη 河北工业大学风能与动力工程专业

风电场调频控制策略的研究

风电场调频控制策略的研究摘要：储能技术是支撑能源转换的关键技术，其必要性已得到了充分论证。

在众多储能技术中，飞轮储能技术具有使用寿命长、储能密度大、转化效率高、充放电次数基本不受限制、体积小、易安装、易回收和无污染等优势，在风电领域有着平抑波动、跟踪极化曲线和削峰填谷的出色表现，能够协助电网系统躲过瞬时低频冲击，维持电力系统的正常供电，有效提高风电在电力系统中的渗透率，支撑电力系统接纳风电并网的能力。

因此，研究飞轮储能在风电场调频控制有着巨大的潜在价值，可在一定程度上将电力平衡约束松弛变为电量平衡约束，有效改善可再生能源并网过程中产生的电能质量问题，确保电网运行的安全性和可靠性。

关键词：风电场；调频控制；控制策略1风电系统频率调节在电网调频方面，传统电网采用火电厂发电机组的输出功率调整来实现电网的调频，其响应速度较慢，特别是难以响应风电等变动电源并网造成的快速调频需求，同时功率调整将降低火电的发电效率、增加排放。

随着可再生能源并网增加，电网建设了更多的抽水蓄能电站、燃气电站等调频调峰电站，同时储能调频调峰电站已开始成为新的技术被电网采用，以满足电网调频调峰的配置需求。

风电系统大规模并网引发电网频率震荡的问题日益显著，为了解决这一问题，从设计生产新型风机到配置储能装置方面都在不断革新，以提高风电在电网中的消纳能力，并且保证电能高质量接入电网。

目前，世界各国根据自身实际情况，都对风电并入电网制定了详细规定，规定中对风电场有功功率和频率参数极为重视，规定包含：（1）风电须有一定的自稳定性，以保证接入电网后发生一定的频率波动时，能够通过风电自身调节正常运行；（2）当频率波动超出额定范围时，风机须在出力方面加以限制或者风机进行延迟退网。

我国对风电系统相继出台了一系列政策，例如最新国家标准《并网电源一次调频技术规定及试验导则》中，明确要求储能电站、风电等均应具备一次调频能力。

该文件进一步细化对各类电源一次调频要求，对35kV及以上电压等级并网的储能电站，一次调频死区设置在±0.03Hz~±0.05Hz，功率变化原则上不设置限制，必要时限制不小于20%额定有功功率，一次调频调差率在0.5%-3%，同时在充电或放电状态下均应具备一次调频能力。

光储联合发电系统控制策略

第2卷第3期 2013年5月储能科学与技术 Energy Storage Science and Technology V ol.2 No.3May 2013应用技术光储联合发电系统控制策略高志强，孟良，梁宾，唐宝锋，范辉，孙中记（河北省电力公司电力科学研究院，河北石家庄 050022）摘要：受光照、温度等自然条件影响，光伏电源输出有功功率具有较大的波动性。

因此，本身既非恒压源又非恒流源的光伏电源并网运行时会产生一系列问题，如对电网冲击性大、需增加旋转备用容量、难以参与电网调度等。

利用电池储能系统来控制有功功率输出，可以使平滑光伏电源功率波动成为可能。

研究了光储联合发电系统的运行模式，提出了适用于光储联合发电系统的拓扑结构和控制策略，并对储能用功率转换系统（PCS ）进行了分析和设计，最后基于某光伏电站的实际历史运行数据，对所提出的方案进行仿真研究，仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性和可行性，为光储联合运行示范工程提供了一定的理论依据和有力借鉴。

关键词：光储联合发电系统；功率转换系统；双向DC/DC 变换器；网侧变流器；控制策略 doi ：10.3969/j.issn.2095-4239.2013.03.017中图分类号：TK 02 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2013）03-300-07Control strategies for a photovoltaic —Energy storage hybrid systemGAO Zhiqiang ，MENG Liang ，LIANG Bin ，TANG Baofeng ，F AN Hui ，SUN Zhongji (Hebei Electric Power Research Institute ，Shijiazhuang 050022，Hebei ，China)Abstract ：Due to weather conditions, the output power of Photovoltaic (PV) systems often experience significant fluctuation. The PV power is therefore neither a constant voltage source nor a constant current source. This can lead to a series of issues when connected to a power grid including power surge, requirement of more spinning reserve capacity and difficulties in participating power grid dispatching. The use of energy storage could improve the quality of PV output via controlling the power output. In this article, a Photovoltaic - Energy Storage Hybrid System is proposed and topology diagram and a control strategy are presented. A power converter system (PCS) is designed and analyzed for the energy storage system. These are validated through simulation using operation data of a real PV power station.Key words ：solar photovoltaic-energy storage hybrid system ；power converter system ；bidirectional DC/DC converter ；grid-side converter ；control strategy由于气候和地理环境等因素的影响，光伏发电具有波动性和间歇性的特点。

电力系统中的大规模风光储协调控制研究

电力系统中的大规模风光储协调控制研究大规模风光储协调控制是当前电力系统研究的热点之一。

随着可再生能源的快速发展和普及，风光储一体化系统的应用越来越广泛，但同时也面临着一系列的技术和经济挑战。

因此，研究如何有效进行大规模风光储协调控制对于促进可再生能源的可持续发展，提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

首先，大规模风光储协调控制需要解决的一个关键问题是风光等不可调节能源（如太阳能、风能）的波动性和不确定性。

这些可再生能源的输出受到天气状况、光照强度、风速等因素的影响，导致其发电量产生波动。

如何预测和调度这些波动的发电量，使其能够与用户需求匹配，是一个亟待解决的问题。

为了解决这个问题，研究人员提出了一种基于天气预报和智能算法的风光储协调控制方法。

通过密集布置的气象观测站和现代气象模型，可以准确预测未来的天气状况，并按照预测结果进行风光发电的调度。

另外，利用人工智能技术，可以对历史数据进行分析和学习，从而提高预测的准确性和可靠性。

通过这种方法，可以在一定程度上减小风光发电量的波动，提高系统的可调度性。

其次，大规模风光储协调控制还面临着电力系统的稳定性问题。

可再生能源的输出波动会影响电力系统的频率和电压稳定性，增加了系统的运行风险。

因此，需要研究如何通过储能技术来提高电力系统的稳定性。

针对这个问题，研究人员提出了一种基于储能系统的频率和电压稳定控制方法。

通过在电力系统中引入储能装置，可以在风光发电波动时提供稳定的电源，从而调节系统频率和电压。

同时，可以利用储能系统的双向功率转换能力，将多余的风光发电功率储存起来，并在需求高峰时释放出来。

这样不仅可以提高电力系统的稳定性，还可以提高可再生能源的利用率。

此外，大规模风光储协调控制还需要考虑经济性问题。

由于储能设备成本较高，如何合理安排储能设备的容量和位置是一个重要的研究内容。

为了解决这个问题，研究人员提出了一种基于优化算法的储能容量和位置的选择方法。

通过考虑电力系统的负荷需求、可再生能源的输出特性、储能设备的成本和效益等因素，可以建立一个综合评价指标，并利用优化算法求解最优的储能容量和位置。

风电、储能参与系统调频的协调控制策略研究

ｖｅｉｆｒｉｅｄ．
解决了单一风电调频存在的问题，并通过仿真分析验证了该策略对调频特性的改善效果。
关键词ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：储能；风电；调频；频率二次跌落
中图分类号：ＴＭ７２７文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９４９２（２０１７）１１ —００３１ —０５
ＺＨＯＵＳｈｕ — ｃａｎ，ＴＡＮＧＪｕｎ — ｘｉ
（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｗｅｒＧｒｉｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００８０，Ｃｈｉｎａ）
ｒｅｆｑｕｅｎｃｙｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｒｏｐｉｓｌｉｋｅｌｙｔｏｏｃｃｕｒｏｎｓｕｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｉｓｇｏｏｄ，ｃｏｎｓｉｄｅｉｎｒｇｉｔａｓｓｉｓｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ￣ｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｎｖｏｌｖｅｓｗｉｎｄｐｏｗｅｒｉｓｇｒｅａｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｗｉｎｄｓｐｅｅｄ，ＳＯｉｔｓｃａｐａｂｉｌｉｔｙｉｓｌｉｍｉｔｅｄ，ａｎｄ

风光互补电力系统中的优化调度与控制

风光互补电力系统中的优化调度与控制随着全球对清洁能源的需求不断增长，风力和光伏发电逐渐成为可再生能源领域中的主要力量。

风光互补电力系统通过将风力发电和光伏发电相结合，可以更好地利用资源，提供稳定可靠的电力供应。

然而，在实际应用中，优化调度与控制风光互补电力系统仍然面临诸多挑战。

首先，风光互补电力系统的优化调度是保证系统运行的关键。

优化调度的目标是合理配置风力和光伏发电机组的出力，以最大程度地提高系统的可持续性和经济性。

为了实现这一目标，需要考虑多个因素，包括天气变化、负荷需求、电力市场价格等。

通过建立预测模型，可以预测未来的天气和负荷需求，从而根据这些信息进行合理的调度安排。

其次，风光互补电力系统的控制策略对系统的稳定运行至关重要。

控制策略需要保证风力和光伏发电机组的出力始终与系统负荷需求匹配，避免发生电力供应不足或过剩的情况。

传统的控制方法主要基于PID控制算法，但由于风力和光伏发电的不确定性和非线性特点，传统方法往往难以满足需求。

因此，研究人员提出了一系列新的控制策略，如模糊控制、神经网络控制和模型预测控制等，用于提高风光互补电力系统的控制性能。

另外，风光互补电力系统中的储能技术也是优化调度和控制的关键。

由于风力和光伏发电的波动性，储能技术可以用来平衡电力的供需差异。

目前常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能和抽水蓄能等。

储能技术的选择和运行管理对系统的运行效果至关重要，需要考虑储能设备的容量、效率和充放电策略等因素。

通过合理的储能技术配置和运行管理，可以提高风光互补电力系统的可靠性和稳定性。

此外，风光互补电力系统的电网连接和运行管理也是一个重要的问题。

在风光互补电力系统中，风力和光伏发电机组通过逆变器将直流电转换为交流电并与电网连接。

然而，由于逆变器的不稳定性和控制策略的复杂性，风光互补电力系统往往容易受到电网扰动的影响，进而影响电力系统的稳定运行。

因此，需要研究电网连接和运行管理的优化方法，以提高风光互补电力系统的电网适应性和稳定性。

风光储联合发电系统中的储能系统调度策略研究

ｍｉｎｉｍｉｚｅｓｔｈｅｌｆｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｐｒｏｖｉｄｅｄｂｙｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｏｇｒｉｄ，ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆ
配置的关系，提出容量配置优化方法。
关键词：风力发电；太阳能光伏发电；储能技术；调度策略；部分荷电状态
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ・ｉｓｓｎ．１０００— ３８８６．２０１３．０５．０１０
［中图分类号］ＴＭ６１９［文献标志码］Ａ［文章编号］１０００— ３８８６（２０１３）０５— ００２７— ０３
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｓｔｅｍｉｎ
Ｗｉｎｄ．．ｓｏｌａｒ．．ｂａｔｔｅｒｙＨｙｂｒｉｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＳｔａｔｉｏｎ
ＸＵＹｉｎｇ — ｃｈｅｎｇ．ＺＨＡＮＧＹａｎ
（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｈｏｏｌ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ）

风光储协调控制研究及应用

35
30
概率
有功功率/Mw
0.1
25
20
0.05
15
10
5
0
6.8
6.9
7
7.1
7.2
时间/点
7.3
7.4
7.5
储能平滑风光出力波动曲线
7.6
4
x10
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
平滑效
果
0.6
0.7
0.8
平滑出力后平滑系数分布
0.9
1
1、国家风光储输示范电站——运行性能
平滑波动运行数据分析
义缘站3#主变220kV侧各相电压变化情况
沽源谐振过程伴随大量风机脱网
20
3、储能在新能源主动支撑方面的应用
虚拟同步发电机技术是基于电力电子设备灵活可调优势，通过模拟同步机电气方程与转子运动方
程，使新能源机组具备惯量、一次调频、阻尼和主动调压等主动支撑电网的能力，使新能源由
“被动调节”转为“主动支撑”。
➢ 开展储能在新能源电站、高压输电网、配电网等不同应用场景下容量优化配置。
梯次利用储能系统
储能电池检测与半实物仿真平台
2、动力电池梯次利用——三项能力
衰退特性和寿命预测技术
➢ 深入研究了退役动力电池与模组性能衰退规律，基于抽样电池进行1500次储能工况循环试
验明确了电池内阻、电压等关键参数剩余容量关系，为筛选配组集成提供了技术支撑。
预留备用方式实测曲线
24
3、储能在新能源主动支撑方面的应用
光伏虚拟同步发电机
➢ 研制分别装配50kW*30min锂电池和超级电容的500kW单元式光伏虚拟同步发电机。

风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用研究

风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用研究摘要随着光伏发电、风力发电以及储能技术的快速发展与应用，风光储联合发电系统的组建成为了可能，与独立的光伏风电供电系统或者风力发电系统相比，风光互补混合发电系统更可靠，也更经济，而储能系统是风光混合发电系统的匹配和调节装置，而且造价昂贵，如何高效利用储能系统的有限容量进行电源出力、改善其运行特性成为了人们研究的热点。

本文在分析风光储联合发电系统的结构特点以及运行特性的基础上，提出了风光储联合发电系统的有功功率平抑控制研究，以期开发出性能更为稳定的风光储联合发电系统。

关键词风光储联合发电；有功控制；策略研究引言能源是人类社会发展的基础和动力，目前人类应用的最多的还是化石能源，属于不可再生能源，而且化石能源的使用还会带来大量有害气体，造成环境污染，因此使用可再生能源风能、谁能、太阳能等具有重要的意义，其中风能和太阳能是可再生能源的重要组成部分，风能发电技术和光伏发电技术应用的也比较成熟，然而由于受到季节、气候、地理条件的影响，独立的风能发电系统和光伏发电系统能量稳定性比较差，独立应用输出稳定性不高，而采用风光互补发电则可以扬长避短，提高输出的稳定性，因此组建风光储联合发电系统具有重要的意义，本文主要分析了风光储联合发电的结构特性，并提出了整个系统的有功控制策略，以期为我国的风光储联合发电技术的研发提供一定的参考。

1 风光储联合发电系统结构特性1.1 风力发电特性和光伏发电特性风力发电系统主要是由发电机和风力机组成，通过风轮、风机、发电机等将风能转变为机械能最后转变为电能，完成发电的过程，太阳能发电系统则主要是将光能转换为电能。

风力发电和太阳能发电分别受制于风力和光照这两种环境因素，如果风速不够或者光照不强，这两种独立应用的发电系统输出具有很大的不稳定性，由于地域分布和气候特点的不同，每个地方的光照和风力都有很大差别，因此独立的发电系统不能长时间保证电力的稳定输出。

电力系统中的风光储协调调度研究

电力系统中的风光储协调调度研究引言：电力系统是现代经济的重要基础设施，其可靠性、稳定性和效率对于经济发展至关重要。

随着可再生能源的快速发展，特别是风能和光能的利用不断增加，电力系统中的风光储协调调度成为一个重要的研究课题。

本文将对风光储协调调度的关键问题进行研究，并探讨相关的解决方法。

一、风光储协调调度的需求背景1. 可再生能源的快速发展：随着环境保护意识的增强，可再生能源作为清洁能源得到了广泛推广和应用。

特别是风能和光能，因为其丰富、可再生的特性，逐渐成为替代传统能源的重要选择。

2. 持续供电的需求增加：随着社会经济的发展，人们对电力供应的稳定性和可靠性的需求不断增加。

对能源联合供应系统的要求也越来越高。

二、关键问题及挑战1. 风光储协调调度的一致性：风力和光照条件的不确定性导致风光储协调调度问题的复杂性。

如何在不确定的条件下实现风光储之间的协调调度是一个挑战。

2. 储能与电力系统的连续性：储能技术作为风光储协调调度的重要组成部分，需要与电力系统实现无缝连接，以保证持续供电。

3. 调度算法的优化和效率：为了在风光储协调调度中实现高效运营，需要研发高效的调度算法，提高系统的能源利用率和稳定性。

三、风光储协调调度的解决方法1. 可再生能源预测算法：通过对风能和光能的预测，可以提前了解到风光储协调调度所面临的能源供应情况，从而帮助制定合理的调度策略。

2. 储能技术的优化：针对不同类型的储能技术，可以通过优化其设计和运行参数，提高储能效率和储能容量，以满足电力系统的需求。

3. 调度算法的研究与优化：结合风光储特点，设计高效的调度算法，通过灵活的调整风光储之间能量的分配和储能装置的运行模式，实现系统能源的最大化利用和系统的平稳运行。

4. 跨区域的风光储协调调度：根据不同地区的风能和光能资源分布情况，跨区域的风光储协调调度可以进一步提高系统的效率和稳定性。

四、案例研究与实践应用1. 基于风能和光能预测的风光储协调调度算法：通过真实数据的分析和模拟，验证了风光储协调调度算法的优越性和适用性。

一种风光储协同一次调频系统及方法与流程

一种风光储协同一次调频系统及方法与流程摘要：随着清洁能源的快速发展，风电和光伏发电已成为主要的可再生能源之一。

然而，由于其不稳定性和间歇性，风光发电系统的电能输出存在着一定的波动性。

为了解决这一问题，研究人员提出了一种风光储协同一次调频系统。

本文将介绍该系统的工作原理、方法与流程，并探讨其优势和应用前景。

一、引言随着能源需求的增长和环境问题的日益突出，可再生能源的开发和利用成为了全球能源领域的重要研究方向。

在众多可再生能源中，风能和太阳能因其丰富性和广泛分布性而备受关注。

然而，由于风能和太阳能的不稳定性和间歇性，风光发电系统的电能输出存在着一定的波动性，这给电网的稳定运行带来了一定的挑战。

二、风光储协同一次调频系统的工作原理风光储协同一次调频系统是一种将风能和太阳能与储能技术相结合的解决方案。

其基本工作原理是通过风力发电和光伏发电系统将风能和太阳能转化为电能，并将电能储存在储能装置中。

当电网需求增加时，储能装置释放储存的电能，通过逆变器将直流电转换为交流电并注入电网，以实现一次调频的目的。

三、风光储协同一次调频系统的方法与流程1. 风力发电系统与光伏发电系统的协同运行风力发电系统和光伏发电系统是风光储协同一次调频系统的关键组成部分。

它们通过电网连接器连接，通过逆变器将直流电转换为交流电，并将电能注入电网。

在风力发电系统和光伏发电系统之间，设置了一个协调控制器，用于监测风力和光照的变化，并根据电网需求和储能装置的状态，优化调节风力和光伏发电系统的输出功率。

2. 储能装置的选取与管理储能装置是风光储协同一次调频系统的核心组件，用于储存电能并在需要时释放。

常见的储能装置包括锂离子电池、钠硫电池和超级电容器等。

在选择储能装置时，需考虑其能量密度、功率密度、循环寿命和成本等因素。

同时，还需设计合理的管理策略，如充放电控制、容量估计和安全保护等，以确保储能装置的性能和安全性。

3. 一次调频控制策略的设计与实施一次调频控制策略是风光储协同一次调频系统的关键环节，其目的是在电网需求变化时，调节风力发电系统和光伏发电系统的输出功率，使其与电网需求匹配。

风光互补发电系统优化与控制策略

风光互补发电系统优化与控制策略随着世界经济不断发展和人民生活水平的提高，对电力的需求也越来越大。

然而，传统的能源已经无法满足高速增长的能源需求，新能源的发展成为了解决这个问题的关键。

其中，风能和光能是最常见和具有发展前景的两种新能源。

风光互补发电系统作为新能源中的重要一环，对于提高新能源的利用率，推动能源转型具有巨大作用。

一、风光互补发电系统的原理风光互补发电系统将风能和光能进行有效结合，利用太阳能电池板和风力发电机对电能进行收集和转化，将它们整合在一起构成能量互补的系统，实现多元化的能源供应。

其优点在于能够有效减少风力发电和太阳能发电的不足和不稳定，使得整个能源系统更加可靠。

二、风光互补发电系统的问题及控制策略由于风力和太阳能的不可控性，风光互补发电系统存在能源不足和能量波动的问题，因此需要对其进行相应的控制策略。

下面简要探讨风光互补发电系统的问题以及相应的解决策略。

1.能量不足问题能量不足是风光互补发电系统最大的问题之一，尤其是在夜晚和阴雨天气，太阳能电池板的发电量非常有限，而风力发电机也不一定能产生足够的电能。

为了解决这个问题，可以考虑增加储能装置，如通过电池组或超级电容器等方式实现能量的存储，从而在能量紧缺的时候进行补充。

2.能量波动问题能量波动是由于风力和光照度的不可控性导致的，这种情况下，风光互补发电系统的能源产生会发生明显的变化。

因此，系统中需要加入相应的控制策略，如通过控制风力发电机桨叶的角度来实现转速和转矩的控制，或通过改变太阳能电池板的跟踪模式和角度来实现控制目标的调整。

3.多电能源协调问题风光互补发电系统中同时存在风力和太阳能电池板两种能源，如何协调这两种能源的工作状态是一个需要解决的难题。

在这种情况下，需要进行适当的功率分配和协调，以保证两种能源的平衡。

具体地，可以将风力发电机和太阳能电池板的输出功率进行统一管理和控制，使二者的功率平衡稳定，从而实现对新能源的更加高效利用。

电力系统中的风光储一体化调度优化研究

电力系统中的风光储一体化调度优化研究随着气候变化日益严峻的形势和全球对可再生能源的需求日益增长，风力和光伏发电已经成为了现代电力系统中不可或缺的组成部分。

然而，由于风力和光伏发电的间歇性和不稳定性，其在电力系统中的集成面临一系列的技术挑战。

为了解决这些问题，风光储一体化技术应运而生。

本文将探讨电力系统中的风光储一体化调度优化的研究。

风光储一体化技术的基本原理是将风力发电和光伏发电与储能技术有机地结合起来，以便在供电不足或电网负荷过高时能够实现能量存储和释放。

通过储能系统，风力和光伏发电可以将其产生的电力存储起来，以便在需要时能够供应给电力系统。

这种一体化调度的关键在于找到最优的调度策略，以最大化可再生能源利用，保证电力系统的可靠性和经济性。

在优化调度方面，主要存在三个问题：最优发电调度问题、储能装置容量配置问题和电网容量优化问题。

首先，最优发电调度问题是指如何合理安排风力和光伏发电的输出功率，以使得系统总体效益最大化。

这个问题涉及到对风力和光伏发电的输出进行预测和调度的方法，以及对电力系统的负荷需求进行准确预测的技术。

其次，储能装置容量配置问题是指如何确定合适的储能装置容量，以应对不同的电力系统需求。

储能设备的容量大小直接影响到风光储一体化系统的性能和经济效益。

因此，在进行储能装置的容量配置时，需要考虑到系统稳定性、经济性和环境可持续发展的要求。

最后，电网容量优化问题是指如何通过合理规划电力系统的输电线路和变电站容量，以满足风光储一体化设备的供应需求。

由于风光储一体化系统通常分布在电力系统的各个节点，因此需要对电网进行优化设计，以确保风光储一体化系统的稳定运行，并降低电网的损耗和成本。

为了解决以上问题，研究学者们提出了不同的优化调度方法和算法。

一种常用的方法是基于模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）的调度优化方法。

该方法通过建立数学模型来预测风力和光伏发电的输出及负荷需求，以根据最优控制策略来调整发电和储能的功率输出。

并网型风光互补发电系统储能优化调度研究

2021.5 EPEM133新能源New Energy并网型风光互补发电系统储能优化调度研究扬州大学电气与能源动力工程学院翁訸张建华蔡炯晖南京熊猫电子股份有限公司王健摘要：通过引入可控负荷来优化储能调度策略，利用遗传算法进行优化求解，得到储能出力计划，并利用扬州本地的风光气象数据进行仿真验证。

关键词：风光互补发电系统；储能优化；可控负荷；遗传算法近年来能源消耗不断加剧，因为大量化学能源如煤炭、石油等的大量使用，造成的环境问题日益突出，全世界都把目光转向了清洁能源，因此如何充分利用太阳能、风能等清洁能源对减少一次能源消耗及降低环境污染显得尤为重要。

然而风力和光伏发电容易受到天气和气候的影响，极不稳定，这使得风光互补发电系统在并网过程中会对大电网的安全稳定运行有较大影响。

并网型风光互补发电系统与大电网间存在相融问题，为解决这一问题，建立风光储联合发电系统是主要研究方向，储能装置在系统中主要起到两个作用：一是进行了能量的缓冲，风力发电和光伏发电的不稳定性导致了直接并网会对电网的稳定运行产生影响，增加储能可保证可靠性；二是具有削峰填谷的作用，当自然条件良好、系统所发电量足够负荷消耗时，可将多余电量储存起来，当自然条件不够良好时又可为负荷提供一定的能量。

当系统所发电量能满足负载的最低要求时，为减少系统的发电成本，除考虑协调系统中分布式电源的出力配合，还应综合考虑风光互补系统与大电网的电力能量交互和系统储能装置的工作运行状态。

文献[1]和[2]主要针对分布式电源的协调管理进行研究，文献[1]根据系统并网效益和输出功率的波动性，构造目标函数，采用NSGA-Ⅱ算法优化风力发电系统和光伏发电系统的输出功率，协调控制子系统的发电功率；文献[2]提出了风电优先、光电次之、蓄电池辅助的分配原则的供需动态平衡能量优化管理策略，风电和光电子系统采用双闭环控制结构，外层使用MPPT 和LPTC 算法来生成最佳功率点，内层实现MPPT 和LPTC 之间的平滑切换，来协调各个子系统的工作状态并维持动态平衡的能量供应和需求。

储能协助风电机组参与电网调频控制策略研究

储能协助风电机组参与电网调频控制策略研究摘要：风机通过电力电子设备连接至电网，当转子动能与系统频率解耦，无法为电网频率变化提供惯性支撑，随着系统中风电比例的增加，系统频率稳定受到严峻挑战。

文中提出一种变系数综合惯性控制方法，风机能够根据频率的扰动灵活调节输出功率；在此基础上，提出结合桨距角备用控制协同调频方法，通过对风速的分段处理，使风电机组参与电网调频具有针对性；为进一步优化风电机组调频性能，风电并网系统增加了储能装置，通过对风储系统惯性进行详细分析，提出了一种风储系统联合调频控制策略，采用模糊控制策略对中高风速区间风储出力分配制定相应的规则，实时调节储能出力系数。

最后对风储调频策略进行仿真验证，结果表明，所提方法能有效改善风电机组调频效果，保证高比例风电并网的频率稳定。

关键词：调频；综合惯性控制；变系数；电池储能；模糊控制引言近年来我国风电发展迅速，风电装机规模已超过电源总装机容量的20%，一直处于不断增长状态。

现阶段，风电机组主流机型为变速恒频的双馈型风力发电机（以下简称风机）和直驱型风机，其基本原理是通过电力变化技术调节风电机组的输出与电网同步。

该运行控制方式使得风电机组转速与电力系统频率解耦，不具备惯性响应及调频能力，大规模风电接入将会明显减弱系统的调频能力。

为提高风电对电力系统频率变化的响应能力，维持系统频率稳定性，我国最新发布的一些导则和规范中均明确提出并网风电场需要提供和常规发电厂一样的惯性响应以及一次调频等功能。

国家强制性标准GB38755-2019《电力系统安全稳定导则》中要求电源（包括火电、水电、核电、风电、光伏等）均应具备一次调频、快速调压、调峰能力，且应满足相关标准要求。

电力行业标准DL/T1870-2018《电力系统网源协调技术规范》中要求的风电应具备一次调频功能，并网运行时一次调频功能始终投入并确保正常运行，同时对风机一次调频的各项指标提出要求。

1风电机组的控制策略风力发电机组的控制系统包括对风轮机的控制和对变流器的控制，其控制框图如图1所示。

电力系统中的风光储协调控制与优化研究

电力系统中的风光储协调控制与优化研究随着新能源技术的快速发展，电力系统中的风光储协调控制与优化成为了一个重要的研究方向。

在这篇文章中，我将探讨电力系统中风光储协调控制与优化的相关问题，并提出一些研究思路和方法。

首先，让我们简要介绍电力系统中的风光储协调控制与优化的背景。

随着可再生能源的快速发展和普及，风力发电和光伏发电已经成为电力系统中的重要组成部分。

然而，由于天气变化的不确定性和电网的负荷需求之间存在的不匹配问题，风力发电和光伏发电都存在着波动性较大的特点。

这就要求我们在电力系统中引入储能技术，并通过协调控制与优化来解决新能源的波动性问题。

接下来，我们来讨论一下电力系统中风光储协调控制的原理和方法。

首先，针对风力发电和光伏发电的波动性，我们可以利用储能技术对电力系统进行平衡。

储能技术包括但不限于电池储能、抽水蓄能等。

其次，通过使用智能控制技术，我们可以实现对储能设备的最优运行，使得系统在满足负荷需求的同时尽可能地利用风力发电和光伏发电，从而提高系统的经济性和可靠性。

为了实现协调控制，我们可以利用预测模型来预测风力和光伏发电的输出，并根据预测结果来优化储能设备的调度策略。

在电力系统中风光储协调控制与优化的研究中，有几个关键问题需要解决。

首先，我们需要建立准确的风力和光伏发电预测模型。

这些模型应该能够考虑到天气变化、季节变化、日夜变化等因素对风力和光伏发电的影响。

其次，我们需要开发高效的优化算法来解决储能设备的调度问题。

这些算法可能涉及到动态规划、遗传算法、人工智能等方面的技术。

最后，我们需要设计合适的控制策略，使得储能设备和发电设备之间能够实现良好的协调。

这可能涉及到模糊控制、PID控制、最优控制等方面的技术。

除了技术问题，电力系统中的风光储协调控制与优化研究还需要考虑到经济和环境等因素。

从经济的角度来看，我们需要确定系统的最优调度策略，使得系统的总体成本最小化。

这可能涉及到电价、能源市场等方面的因素。

风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用

0 引言
作为能源战略调整㊁转变电力发展方式的重要内容 , 近年来 , 以风电㊁太阳能为代表的可再生能源发电技术在中国得到了快速发展㊂风力和太阳能发电的间歇性将会使发电容量变动区间增大 , 且电源与负荷分属不同区域 , 其大规模注入电网使得大电 ] 1 , 网的安全运行面临严峻考验 [ 储能技术的快速发展为解决新能源发电的并网问题提供了一种新的思 2 5] ㊂鉴于储能良好的调节特性 , 路[ 将其与风光联合构成发电系统 , 可显著改善总体的有功输出特性 , 提 ] 6 9 ㊂高电网运行的安全性和稳定性 [ 国内外已有不少学者开展了风光储联合发电控制的技术研究㊂文献 [ 提出风㊁光㊁储混合电 1 0 1 2] 力系统建模方法 , 并通过优化方法研究了不同电源 ] 的最优容量配置㊂文献 [ 提出了一种基于储能系 1 3 统荷电状态 ( 反馈的平滑算法, 以避免平滑风 S O C) ] 力发电的过程中储能电池的过度充放㊂文献 [ 提 1 4 出了可变时间常数控制的一阶低通滤波算法 , 用于 ] 多时间尺度平滑风光出力波动㊂文献 [ 介绍了包 1 5 含超级电容/蓄电池混合储能系统的能量管理方案 , 但没有涉及风电与光伏之间的协调控制问题㊂综合来看 , 上述研究多停留在理论研究和仿真阶段 , 对于实际运行中风电㊁光伏发电㊁储能系统三者之间的互补运行机制㊁控制模式及协调控制策略还有待进一步研究㊂为破解大规模新能源并网的技术瓶颈 , 引领清洁能源产业的快速健康发展 , 国家电网公司在张北建设了国家风光储输示范工程 , 工程一期建成总容

基于储能SOC和风光功率裕度调节的风光储联合调频策略

基于储能SOC和风光功率裕度调节的风光储联合调频策略王杨;杨俊丰;赵燚;范宏;翟化欣;庞建霞;罗昊;徐勇杰
【期刊名称】《电网与清洁能源》
【年(卷),期】2024(40)4
【摘要】利用储能主动参与风光储场站内部调频控制方法,及风电机组和光伏机组配合储能参与风光储场站内部联合控制,以解决风电机组和光伏机组单独控制时带来的电压和频率稳定问题。

对风光储各单元采用虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术,基于储能的荷电状态(state of charge,SOC)实时调整储能的p-f下垂系数,同时根据风/光机组的功率裕度配合储能调整各自的p-f下垂系数,通过风/光/储联合控制实现系统频率调整。

此外,为实现风光储场站系统的二次调频,对VSG技术中的频率-有功控制部分进行了修正,通过实时检测系统频率,对有功功率参考值进行自适应调整;最后,通过阶跃负荷扰动下对比储能单一调频、光储联合调频、风储联合调频及风光储联合调频4种场景来验证所提控制方法的有效性。

【总页数】9页(P150-158)
【作者】王杨;杨俊丰;赵燚;范宏;翟化欣;庞建霞;罗昊;徐勇杰
【作者单位】国网冀北张家口风光储输新能源有限公司;上海电力大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.基于混合储能SOC分级优化的风光功率平抑策略
2.计及储能损耗和功率预测误差的风光储微电网功率平抑策略
3.基于跟踪计划的风光储联合发电系统储能控制策略
4.基于鲁棒优化的风光储联合发电系统储能配置策略
5.基于水电储能调节的风光水发电联合优化调度策略
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