微电网中混合储能系统的规划运行一体化配置方法
微电网混合储能系统功率分配策略及容量优化配置研究
微电网混合储能系统功率分配策略及容量优化配置研究微电网（Microgrid）是指由分布式电源（Distributed Generation，DG）、储能设备、电力负载以及能量管理系统组成的一种小型电力系统。
与传统的中心供电系统相比，微电网可以实现可持续、高效的能源供应，提高电力系统的可靠性和能源利用率。
混合储能系统是微电网的重要组成部分，它由不同类型的储能设备构成，包括电池、超级电容、氢燃料电池等。
混合储能系统能够充分利用不同储能设备的优势，提高能源利用效率，实现电力系统的平稳运行。
在微电网中，储能设备的功率分配策略及容量的优化配置是提高系统性能和经济性的关键问题。
功率分配策略决定了不同储能设备之间的能量调度方式，直接影响到系统的能源利用效率和供电可靠性。
容量的优化配置则是指选取适当的储能设备容量，使得微电网在满足电力需求的同时，尽量减少设备成本和能量损失。
因此，对于微电网混合储能系统的功率分配策略和容量优化配置进行研究具有重要意义。
首先，针对微电网混合储能系统的功率分配策略，可以采用基于规则的优化方法。
根据电力负载的变化情况，制定不同的优化规则，以实现储能设备之间的能量平衡。
例如，在电力负载高峰期，可以优先利用具有高功率输出能力的设备进行供电，如电池或超级电容；而在电力负载较低的时候，可以利用低功率输出的设备进行充电，以提高能源利用效率。
此外，还可以通过优化算法，如遗传算法或模拟退火算法等，对不同储能设备的功率分配进行优化，以进一步提高系统性能和能源利用效率。
其次，对于微电网混合储能系统的容量优化配置，可以通过经验模型或优化算法进行研究。
首先，可以根据历史数据和电力负载的需求预测，确定系统的功率和能量储备需求。
然后，利用经验模型或优化算法确定不同储能设备的最佳容量配置，以满足电力需求，并使系统的总成本最小化。
在容量优化配置过程中，需要考虑不同储能设备之间的互补性和协同性，以实现最优的电力供应和能源利用。
微电网混合储能系统控制策略研究及其应用
微电网混合储能系统控制策略研究及其应用摘要：微电网是一种新型的电力系统，能够有效地利用分布式可再生能源，提高电能质量和供电可靠性。
混合储能系统是微电网中的重要组成部分，能够平衡微电网中的功率波动，提高系统的稳定性和经济性。
本文综述了目前微电网混合储能系统的控制策略，分析了其优缺点，指出了面临的挑战和可能的解决方案。
同时，本文介绍了几个典型的微电网混合储能系统的实际应用案例，总结了应用中遇到的问题和解决方案。
最后，本文对微电网混合储能系统的发展前景进行了展望。
关键词：微电网；混合储能；控制策略；应用一、微电网混合储能系统的控制策略（一）现有的控制策略概述微电网混合储能系统通常由不同类型的储能装置组成，如蓄电池、超级电容器、飞轮等。
不同类型的储能装置具有不同的特性，如能量密度、功率密度、寿命、效率等。
因此，如何有效地协调和控制各种储能装置，使其发挥各自的优势，是微电网混合储能系统的关键问题。
目前，微电网混合储能系统的控制策略主要有以下几种：1.基于滤波器的控制策略利用滤波器将微电网中的功率分解为不同频率成分，然后根据不同类型的储能装置的特性，将不同频率成分分配给相应的储能装置。
例如，将低频成分分配给蓄电池，将高频成分分配给超级电容器。
这种控制策略简单易实现，但是需要考虑滤波器的参数设计和调节。
2.基于优化算法的控制策略利用优化算法来求解微电网混合储能系统的最优功率分配问题，以达到某种目标函数的最优值。
例如，最小化运行成本、最大化寿命、最小化损耗等。
这种控制策略可以考虑多种约束条件和目标函数，但是需要较高的计算复杂度和实时性。
3.基于模糊逻辑或神经网络的控制策略利用模糊逻辑或神经网络来建立微电网混合储能系统的非线性模型，并根据模型输出来调节各种储能装置的功率。
这种控制策略可以适应复杂和不确定的环境，但是需要较多的训练数据和学习过程。
（二）控制策略的优点和缺点表1列出了上述三种控制策略的优点和缺点。
（三）面临的挑战和可能的解决方案微电网混合储能系统的控制策略还面临着以下几个方面的挑战：1.微电网混合储能系统的建模问题微电网混合储能系统涉及多种储能装置和多种运行模式，其系统模型具有高度的非线性、时变性和不确定性，难以用传统的数学方法进行精确建模。
风光储微网系统一体化解决方案
风光储微网系统一体化解决方案摘要：风光储微网系统一体化的推广应用必是新能源的一次革命，将改善现在经常出现的拉闸错峰用电现象，代替现有的燃油发电机，大大提高电网的供电可靠性和运行效率。
关键词：风光储微网系统；一体化解决方案；微网构建软件；稳定性分析；工程应用引言随着智能电网的大力推广，风光储微网系统在并网模式下高效运行，可以提高绿色能源生活小区、新能源厂区、风电场、光伏电站等新能源利用率，增加发电效益；风光储微网系统在孤岛模式下稳定运行为我国解决边远山区、海上钻井平台、远离大陆的岛屿等传统电网无法覆盖地区的缺电问题提供了最佳的解决方案，有着非常好的市场前景和经济效益[1]。
某电气公司结合自身成套设备优势，自主研发了微网系统经济性构建软件、稳定性分析测试平台、智能能量管理系统，可根据当地负荷特性和自然资源，以及业主需求，得到微网系统设计方案，通过工程项目验证，风光储微网系统解决方案具有较大的产业链优势：一体化解决能力、微网系统经济性构建软件、稳定性分析测试平台、智能能量管理系统、完备的产品供应链、工程总承包（EPC）业绩卓越。
1风光储一体化变电站优势风光储一体化变电站的优势如下：减少调峰发电机组的建设，节省调峰发电机组的使用费用如重新点火要耗费大量的燃油，减少输配电线路的建设投资，减少停电损失费，节约电厂和电网的运行维护费用，提高能源使用效率、改善环境状况、实现电网智能化，有利于降低电网负荷峰谷差，获得节能减排效益能够应对电网中断或大区域停电等突发事件，方便对谷电、风电、光电储存，有利于绿色环保，有利于提高电网的供电可靠性和运行效率，低价储存电能，高价输出电能，等于印钞票2系统组成及功能2.1系统方案设计系统方案设计的功能是：根据负荷特性、当地自然资源，以及业主需求，通过微网经济性构建软件、稳定性分析测试平台得到业主满意的微网系统设计方案。
1）微网经济性构建软件根据负荷特性、当地自然资源、约束条件，以及设计目标如缺电率、成本等，通过自主开发的微网经济性构建软件（MODER），评估可利用的自然资源（如风能、太阳能），确定装机容量和可接入负荷；根据业主对供电安全性和供电质量的要求，确定储能设备的容量及种类，从而设计出兼顾度电成本最优的系统设计方案[2]。
新型电力系统下的储能规划与运行控制技术
新型电力系统下的储能规划与运行控制技术摘要：随着双碳目标的逐步推进，太阳能及风能等能源的开发利用已成为重要发展方向。
在能源开发使用的过程中，探索其中不稳定性的有效解决措施，才能够保障后续电力资源的生产及输送过程中电力的供应储备量。
新能源的开发与利用通常建立在电力系统储能技术的基础上，只有依托新型储能技术才能保证电力能源得到最大限度地发挥。
因此，本文就储能技术的应用现状及其在发展过程中遇到的实际问题进行分析，探索新时期对电力系统储能技术的新需求。
关键词：新型电力系统；储能规划；运行控制技术1、新型电力系统特征1.1新能源装机容量大新型电力系统的显著特征是新能源机组装机容量大。
当前新能源机组发展迅速，电力系统新能源装机容量逐年快速增长，年平均增长速度为85%，新能源机组装机规模增长速度远超过该电力系统负荷增长速度，截至2020年底新能源装机容量占总装机容量的21%。
预计到“十四五”期末，该电力系统新能源机组装机容量占总装机容量的比例为34%。
未来以新能源为主体的新型电力系统，新能源装机比例会进一步增加，预计装机容量将超过50%。
1.2电源类型呈现多元化的特点2010年以前，保障电力可靠供应的电源主要以煤电、水电等常规电源，容量占比达到80%以上，电源类型比较简单且出力较为稳定。
随着新型电力系统的构建，能源结构正趋于多元化，保障电力负荷发展的电源，除了常规煤电及水电外，还有风电、光伏、生物质、煤矸石、核能、燃气等类型电源。
未来，以新能源为主体的新型电力系统，可能还会出现氢能、各类型储能等新型电源，电源类型呈现多元化发展。
1.3负荷特性发生较大变化现有电力系统负荷主要以电动机、加热、照明等负荷类型为主。
随着社会的发展，一些新型负荷不断涌现，如电动汽车、储能、列车牵引等负荷，这些负荷含有大量电力电子元器件，包含整流、逆变等过程。
现有电力系统负荷是电能消费者，其电力流方向为电力系统至用户，流向单一。
而以新能源为主体的新型电力系统的用户，可能是电能的消费者，也可能是电能的生产者，潮流方向上可实现双向流动，负荷特性发生较大变化。
源网荷储一体化系统方案
源网荷储一体化系统方案1. 引言随着我国能源需求的持续增长和能源结构的转型升级，构建源网荷储一体化系统已成为未来能源发展的重要方向。
源网荷储一体化系统是指将电源、电网、负荷和储能等元素深度融合，实现能源的高效、清洁、安全、可靠供应。
本方案将详细阐述源网荷储一体化系统的构建原则、关键技术、应用场景及实施策略。
2. 构建原则2.1 源网荷储一体化系统应遵循可持续发展原则，充分考虑资源环境承载力，促进能源与生态环境的和谐共生。
2.2 系统应具备高度的灵活性和适应性，以应对能源供需波动、事故应急等不确定因素。
2.3 强化科技创新，推动清洁能源、储能技术、智能电网等领域的发展，提高能源利用效率。
2.4 充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，推动源网荷储一体化项目的实施。
3. 关键技术3.1 清洁能源技术包括风能、太阳能、生物质能等可再生能源的开发利用，降低对化石能源的依赖。
3.2 储能技术发展电池储能、机械储能、热储能等多种储能方式，提高能源供应的稳定性和可靠性。
3.3 智能电网技术构建坚强的电网基础设施，提升电网调度、控制、通信等关键技术，实现电网的高效运行。
3.4 需求侧管理技术通过节能、优化负荷等方式，提高能源利用效率，降低能源消费。
4. 应用场景4.1 城市能源系统在城市范围内，构建源网荷储一体化系统，实现清洁能源的高效利用，降低环境污染。
4.2 工业园区针对工业园区的能源需求特点，构建源网荷储一体化系统，提高能源利用效率，降低运营成本。
4.3 农村能源系统结合农村地区的能源需求和资源条件，推广源网荷储一体化系统，改善农村居民生活水平。
5. 实施策略5.1 政策支持制定相关政策，对源网荷储一体化项目给予税收优惠、补贴等支持。
5.2 规划引导加强源网荷储一体化项目的规划引导，优化能源布局，确保项目合理布局和高效运行。
5.3 技术创新鼓励企业加大技术研发投入，推动源网荷储一体化关键技术的突破。
5.4 市场运作发挥市场机制作用，推动源网荷储一体化项目的投资、建设和运营。
微网中储能系统的控制与分析
微网中储能系统的控制与分析随着能源的高效利用和可再生能源的使用不断推广，微网作为一种新的能源系统形式，已经开始逐渐应用到生活和产业领域中。
和传统的大型电网不同，微网可以在一定范围内自主运行，同时也具备一定程度的独立性。
与此同时，储能系统的应用也越来越受到人们的关注，储能系统不仅可以提高微网系统的可靠性和供电质量，同时也可以优化系统的能源利用效率。
本篇文章主要围绕微网中的储能系统的控制与分析展开，通过探讨微网中的储能系统的控制策略和运行模式，以及储能系统的电池管理策略和电池模型建模等方面，来详细了解微网中储能系统的研究现状和未来的发展趋势。
一、微网中的储能系统控制策略和运行模式储能系统是将电能储存起来并在需要时释放出来的能源转换设备，具备一定的能量储存能力和输出能力，并且可以实现能量的积累和输出。
在微网中，储能系统的应用可以提高微网的性能，优化能源的利用效率。
储能系统的控制策略和运行模式对于微网的运行和能源管理有着至关重要的作用。
1. 控制策略微网中储能系统控制策略主要有两种，一种是基于能量的控制策略，另一种是基于功率的控制策略。
基于能量的控制策略是指通过控制储能系统的充放电状态，实现对储能系统中能量的积累和输出。
该策略通常采用电池的SOC（State of Charge）和SOH（State of Health）来控制储能系统的运行，从而避免电池的过充和过放。
基于能量的控制策略主要应用于太阳能光伏等有周期性的能源生产。
基于功率的控制策略是指通过控制储能系统的输出功率来满足微网的负荷需求和电网的电力平衡。
在微网中，负荷需求和电网电力平衡是动态变化的，因此，储能系统的输出功率也需要实时跟随变化，在不同场景下，采取不同的控制方法，如最大功率值控制、电流控制、电动势控制等。
2. 运行模式储能系统的运行模式通常有四种：负荷平衡模式、电网支持模式、备用功率模式和混合模式。
负荷平衡模式是指储能系统通过储存多余的电能或者释放储存的电能来让微网实现电力的平衡。
混合储能在微电网系统中的应用
混合储能在微电网系统中的应用张继红;王澎续;杨培宏【摘要】介绍了混合储能的工作原理及作用,设计了相关充放电拓扑结构.针对微电网运行时惯性不足、容易产生电压频率波动及单一储能存在的严重缺陷等问题,提出了基于蓄电池与超级电容混合储能的分层平抑功率波动方案及相关控制策略.该策略采用自适应协调下垂控制方法,在优化储能容量配比的基础上进行功率波动抑制,有效发挥了两类储能的互补优势,同时满足了能量密度与功率密度的要求,保证了电能质量.利用PSCAD/EMTDC软件进行仿真,证实了控制策略的可行性.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】5页(P335-339)【关键词】微电网;混合储能系统;平抑功率波动;电能质量【作者】张继红;王澎续;杨培宏【作者单位】内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学信息工程学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TM712以化石燃料为基础的传统工业曾为人类发展做出了巨大贡献，但同时也带来了难以修复的环境污染及能源危机问题。
近年来，随着世界各国节能减排意识的增强，以太阳能、风能等分布式、可再生能源的利用和研究成为人们关注的焦点。
为提高可再生能源利用效率，减小分布式电源接入对大电网的冲击，微电网的提出为高渗透率的可再生能源发电提供了可能[1-5]。
微电网能够充分整合太阳能、风能资源并通过一定的技术手段为其并网接入提供了保障。
另外，储能系统的设置可以有效抑制分布式发电过程功率波动问题，对于保证微电网稳定、可靠运行发挥了至关重要的作用。
文献[6-8]针对单一储能设备的拓扑结构进行了深入研究，其中，抽水储能是利用电网低谷时的剩余电力将水从低水库抽到高水库，在用电高峰时借助回流水力推动水轮发电机进行发电，主要用于电力调峰和备用中，但缺陷在于选址困难、投资大、周期长及损耗高等。
储能系统容量配置方法装置以及系统
储能系统容量配置方法装置以及系统引言：随着可再生能源的快速发展和普及应用，以及电力系统的大规模集中化运行模式逐渐不适应电力市场需求，储能系统作为一种重要的电力调节工具被广泛关注和应用。
储能系统容量配置是指根据电网的需求和特点，确定适当的储能系统容量，以满足电力系统的调频、削峰填谷和备用等功能。
本文将重点介绍储能系统容量配置的方法、装置以及系统。
一、储能系统容量配置的方法：（一）规则法：规则法是根据电网负荷特点和储能系统技术参数，通过经验公式或规则进行配置的方法。
以电力调频为例，常用的方法有根据调频容量系数和负荷率计算的静态法，以及根据负荷特点和调节时间计算的动态法。
静态法常用于小规模储能系统，动态法常用于大规模储能系统。
（二）传输网模型法：传输网模型法是将储能系统视为电力传输网的一部分，通过对电力系统进行模型仿真，研究传输网上的潮流、损耗、电压和频率等问题，从而确定储能系统的容量配置。
该方法需充分考虑电力系统的稳定性和可靠性。
（三）优化方法：优化方法是指利用数学优化理论和算法，通过建立数学模型，确定最优的储能系统容量配置。
常用的优化方法包括线性规划、整数规划、动态规划、遗传算法等。
该方法能够在考虑多个约束条件和优化目标的情况下，找到最佳的解决方案。
二、储能系统容量配置的装置：（一）电池储能系统：电池储能系统是一种基于化学反应原理的储能装置，常见的有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池等。
电池储能系统具有高能量密度、快速响应、可靠性高等优点，适用于电力调频、削峰填谷和备用等应用。
（二）机械储能系统：机械储能系统是将电能转化为机械能，再通过机械装置将机械能转化为电能的储能装置，常见的有压缩空气储能系统、飞轮储能系统等。
机械储能系统具有高效率、长寿命、低环境影响等优点，适用于削峰填谷和备用等应用。
（三）储热系统：储热系统是将电能转化为热能，再通过热能转化装置将热能转化为电能的储能装置，常见的有水热蓄能、蓄冰系统等。
光储直流微电网混合储能协调控制策略研究
光储直流微电网混合储能协调控制策略研究光储直流微电网混合储能协调控制策略研究随着可再生能源的快速发展，光储直流微电网作为新型能源系统受到了广泛的关注。
光储直流微电网由光伏发电、储能系统以及各种负载组成。
然而，这种能源系统存在着能量产生与消耗的不平衡问题。
为了解决这一问题，混合储能协调控制策略被提出并得到了广泛研究。
混合储能协调控制策略是指将不同类型的储能系统结合起来，通过相互协调工作，实现光伏发电能量的高效利用。
常见的储能系统包括电池储能系统和超级电容储能系统。
电池储能系统具有高能量密度和长周期的特点，能够满足电网对能量的长期需求。
而超级电容储能系统则具有高功率密度和快速响应的特点，能够满足电网对能量的短期需求。
混合储能协调控制策略的基本原理是通过控制储能系统的充电和放电操作，使得系统中的能量在高峰和低谷时段得到合理分配。
具体而言，当光伏发电能量高于负载需求时，储能系统会进行充电操作，将多余的能量储存起来；而当光伏发电能量低于负载需求时，储能系统会进行放电操作，将储存的能量释放出来以满足负载需求。
在混合储能协调控制策略的具体实施中，需要考虑到充放电的控制策略。
充电策略主要包括最大功率点跟踪、电流限制和电压限制等，以确保储能系统能够在最大功率输出的情况下进行充电。
放电策略主要包括负载优先、电流平衡和电压平衡等，以确保储能系统能够在负载需求变化时，快速响应并提供稳定的输出。
为了验证混合储能协调控制策略的有效性，我们进行了一系列的实验。
实验结果表明，与单一储能系统相比，混合储能系统能够更好地平衡能量供需关系，提高光伏发电能量的利用效率。
同时，混合储能系统能够更好地应对负载需求的瞬时变化，减少因能量不足而导致的负荷故障。
然而，混合储能协调控制策略也存在一些挑战。
首先，不同类型的储能系统之间存在着能量转换的损耗。
其次，混合储能系统的控制算法需要根据实际情况进行优化设计，以提高系统的整体性能。
最后，混合储能系统需要考虑到储能系统的维护和运行成本，以实现长期的经济可行性。
微电网中微电源组合与容量配置优化
许 多农 牧 地 区 、偏远 山 区和 部 分 海 岛所 拥 有
析 了农 村地 区的 高价 柴油 和 有无 蓄 电池 对 系统 规 划 方 案 的影 响 。但 在所 建立 的混 合 系统 中 ， 各微 电
的传统发 电机组损耗大 、 效率低 、 运行费用 高并且 污染严重 ，面临停运或拆 除。而要形成一定规模 的 、强大 的集 中式 供 配 电 网需 要 巨额 的投 资 和 很 长 的 时 间 。分 布式 发 电方 式 灵 活 、 建 设 周期 短 、 环
ｃ ｒ ｏ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ， ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｌ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｅ ｒ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｓ ｏ ｆ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｎ ａ ｌ ｔ ｙ ｃ ｏ ｓ ｔ ，ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｓ ｈ ｏ ｔ ｒ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｏ ｕ ｔ ａ ｇ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｙ ． Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｍｉ ｎ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ
第２ ５卷第 ５ 期
２ ０ １ ３年 １ ０月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＣＳ Ｕ—ＥＰＳＡ
Ｖｏ Ｉ ＿ ２ ５ ＮＯ． ５ ０ｃ ｔ ． ２ ０１ ３
储能系统在微电网中的容量配置与调度
储能系统在微电网中的容量配置与调度储能系统在微电网中扮演着至关重要的角色，它可以平衡电网的供需关系，提高能源利用率，并增强微电网的可靠性和稳定性。
然而，在实际应用中，如何合理配置和调度储能系统的容量成为一个挑战。
本文将探讨储能系统在微电网中的容量配置与调度方法。
一、储能系统容量配置储能系统容量的配置需要综合考虑微电网的负荷需求和可再生能源的波动性。
首先，需要对微电网的负荷特性进行分析，包括负荷的波动范围和峰谷差异。
其次，需要考虑可再生能源的波动性，例如太阳能和风能的不确定性。
基于负荷需求和可再生能源的特性，可以采用以下几种方法进行储能系统容量配置。
1. 最大负荷法最大负荷法是一种经验法则，根据微电网历史上最大负荷需求来确定储能系统的容量。
该方法简单易行，但容易导致容量过剩或不足的情况。
2. 负荷-电价平衡法负荷-电价平衡法是一种基于电价调整容量的方法。
通过分析电价的波动情况，结合负荷需求的特性，确定储能系统的容量大小。
当电价较低时，储能系统可以存储多余的电能；当电价较高时，储能系统释放存储的电能来满足负荷需求。
3. 温和能源-负荷平衡法温和能源-负荷平衡法以能源和负荷之间的平衡为基础。
通过建立储能系统来调节能源供需之间的差异，以满足微电网的负荷需求。
它是一种综合考虑可再生能源波动性和负荷需求波动性的方法。
二、储能系统调度储能系统的调度是指通过优化控制策略，使储能系统在微电网中发挥最佳的功效。
以下介绍几种常见的调度方法。
1. 基于能量管理的调度基于能量管理的调度方法通过预测微电网的负荷需求和可再生能源的产生情况，采用最优化算法来实现对储能系统的调度。
通过动态调整储能系统的充放电行为，以实现微电网的负荷平衡和能源利用的最大化。
2. 基于价格管理的调度基于价格管理的调度方法将市场电价引入调度过程中，通过电价信号来引导储能系统的运行。
当电价较低时，储能系统优先充电；当电价较高时，储能系统则优先放电。
通过灵活调整储能系统的充放电行为，以实现对电网的最优操作。
光储一体化微电网多目标容量优化配置研究
光储一体化微电网多目标容量优化配置探究近年来，随着可再生能源的快速进步，光储一体化微电网作为一种新型的能源光化系统，备受关注。
光储一体化微电网的优势在于能够将太阳能光伏发电和储能技术有机结合起来，实现能源的高效利用和存储。
在这一背景下，对于光储一体化微电网的容量优化配置探究具有重要的意义。
光储一体化微电网的容量优化配置问题是一个复杂的多目标组合优化问题，需要充分思量供电可靠性、经济性和环境性等多个因素。
起首，供电可靠性是光储一体化微电网的首要目标之一。
由于可再生能源的不稳定性，如何保证光储一体化微电网的供电可靠性是一个关键问题。
其次，经济性是另一个重要思量因素。
配置合理的光储一体化微电网容量可以实现能源的高效利用，并降低系统运行成本。
此外，环境性也是在配置光储一体化微电网容量时需要思量的因素。
通过优化配置，可以缩减能源消耗，缩减对环境的影响。
针对光储一体化微电网容量优化配置问题，当前的探究主要提出了以下几种方法。
起首是基于传统阅历模型的方法。
该方法利用阅历模型来预估光储一体化微电网的供电可靠性和成本等指标，并通过优化算法找到最优解。
然而，由于传统阅历模型的局限性，这种方法在解决复杂的多目标组合优化问题时存在局限性。
其次是基于数学建模的方法。
该方法基于数学模型来描述光储一体化微电网的运行特性，并通过优化算法求解最优解。
然而，由于数学模型的复杂性，该方法在实际应用中存在计算量大、计算时间长的问题。
最后是基于机器进修的方法。
该方法利用机器进修算法来进修和猜测光储一体化微电网的运行特性，并通过优化算法求解最优解。
机器进修方法具有较好的灵活性和适应性，但其诠释性较差，需要更多的实际数据验证。
针对光储一体化微电网容量优化配置问题，将来的探究方向可以从以下几个方面展开。
起首，可以结合各种优化算法，开展多目标组合优化问题的探究。
通过设计新的优化算法，可以更好地解决光储一体化微电网的容量优化配置问题。
其次，可以进一步完善光储一体化微电网的数学建模方法，提高模型的准确性和计算效率。
含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略
含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略发布时间：2022-10-18T06:22:23.814Z 来源：《福光技术》2022年21期作者：王佳慧[导读] 微电网（Micro-Grid）也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。
国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司江苏省连云港 222004摘要：在不可再生能源日益枯竭的背景下，太阳能作为一种可再生能源具有清洁、资源丰富的特点受到世界各国的关注。
由于光伏发电具有随机性、间歇性的特点，当连接到电网时，会导致电网功率不平衡和降低频率质量。
因此为了能够维持微电网系统稳定，本文探讨了含混合储能的光伏微电网系统协调控制策略，希望本文探讨的内容能够实现太阳能、储能和负荷之间的能量平衡，并保证系统的安全稳定运行。
关键词：混合储能；光伏；微电网；协调；控制；策略1微电网微电网（Micro-Grid）也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。
微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。
开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。
直流微电网：分布式电源、储能装置、负荷等均连接至直流母线，直流网络再通过电力电子逆变装置连接至外部交流电网。
直流微电网通过电力电子变换装置可以向不同电压等级的交流、直流负荷提供电能，分布式电源和负荷的波动可由储能装置在直流侧调节。
交流微电网：分布式电源、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线。
交流微电网仍然是微电网的主要形式。
通过对PCS处开关的控制，可实现微电网并网运行与孤岛模式的转换。
交直流混合微电网：既含有交流母线又含有直流母线，既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电。
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2.2 额定容量和功率修正
然而实际中, 在某些极端状况下, 微电网能量管理 系统可以采取弃风、弃光或者切负荷的方式保障供电. 因此, 本文进一步提出两个修正系数来量化弃出力和 负荷削减情况, 在保障电网稳定性的前提下计算储能 系统规划容量.
1) 发电最低保留比, 记为k1 = PDGkeep/PDGmax. 为保证可再生能源的利用率, 要求至少保留该时段内
SOCp max − SOCp min
Ep = Pp · ∆t,
(6)
其中: PDG和Pload分别表示分布式电源出力和负荷特 性; T 为滑动时间窗口, 表示微电网离网运行的期望时 间; t0为离网运行开始时刻; ∆E表示在离网运行中产 生的不平衡能量; ηch, ηdis, ηinv分别表示充、放电以及 逆变器效率; ∆t为能量型储能和功率型储能响应间隔 时间, 可取1 s.
2.1 额定容量和功率计算
首先采用滑动时间窗口方法[6]计算混合储能系统
的额定容量和功率如下: 1) 能量型储能:
∆P (t) = PDG(t) − Pload(t),
(1)
t0 +T
∆E =
∆P (t)dt,
(2)
t0
|min(∆E)|
max{ Ee =
ηdisηinv
, |max(∆E)|ηchηinv} ,
hybrid energy storage system in microgrid
LI Fei1†, LI Can-bing1, SUN Kai2, TIAN Pei-gen2, ZHANG Chun-xue1, ZHU Man-man1
(1. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha Hunan 410082, China; 2. State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipment, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
目前关于混合储能系统容量配置的研究不多, 常 见的思路有两种: 一种以微电网运行可靠性为优化目 标, 一种以储能系统经济性为优化目标. 对于前者, 文 献 [6]提出了针对微电网群中储能系统配置的滑动时 间窗口方法, 以极端条件下微电网离网稳定运行时间 作为储能系统容量配置的主要参数; 文献[7]中的混合 储能系统是以平抑微电网内风机功率波动所需的最 小容量为配置依据; 文献[8]中的超级电容+蓄电池系 统, 则是将满足微电网中尖峰负荷作为超级电容的容 量配置依据. 对于后者, 文献[9–10]在构建目标函数 时侧重考虑了储能容量对平抑微电网功率波动的作 用效果; 文献[11]在储能系统全寿命周期成本中, 侧 重分析了基于储能元件Ragone曲线的二次投资成本; 文献[12]则针对孤岛微电网中的混合储能系统, 提出 了一种容量配置优化方法, 以延长其运行年限. 然而, 上述方法的局限性在于, 以微电网可靠运行为优化目 标容易导致储能容量配置偏大, 造成储能系统的购置 成本上升、使用效率下降, 不利于微电网经济运行; 而 目前针对储能系统容量配置的经济优化算法则仅看 到了储能全寿命周期成本的直接影响, 而忽视了微电 网运行目标的间接影响. 事实上, 微电网运行目标决 定了微电网各单元的能量调度策略, 影响着储能系统 的充放电行为, 从而会影响到储能系统的运行损耗.
本文考虑到微电网的运行目标对混合储能系统容 量配置的间接影响, 提出了混合储能系统的规划运行 一体化配置方法, 建立了计及微电网经济运行的储能 系统全寿命周期成本复合优化模型, 并对下层模型的 约束条件进行改进, 能够计算出微电网中储能系统的 最优容量和功率配置, 并同时给出储能系统内部功率 分配最佳方案, 实现混合储能系统的高效、经济利用.
2. 清华大学 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 北京 100084)
摘要: 目前针对微电网中储能容量配置的经济优化算法中, 大多都是直接以储能系统的全寿命周期成本作为目 标函数. 然而微电网作为一个整体, 不同的能量调度方案会导致不同的储能配置需求, 因此微电网的运行目标也会 间接影响到储能系统的全寿命周期成本. 本文提出的规划运行一体化配置方法, 是从微电网的整体经济效益出发, 将储能系统全寿命周期成本的直接和间接影响因素都考虑在内, 建立了计及微电网经济运行的储能全寿命周期成 本复合模型. 通过算例验证以及与已有方法优化结果的对比分析, 说明了所提方法在提升微电网整体经济效益上 的有效性, 可以为评估微电网中混合储能系统的配置效果提供更全面的参考依据.
1 引言
面对全球化石能源危机和污染加剧的状况, 可再 生清洁能源的重要性日益凸显, 利用风电、光伏等分 布式电源组建微电网也逐渐成为电力行业新的研究 热点[1–3]. 其中, 储能系统在削峰填谷和平滑电源功率 波动方面, 扮演着非常重要的作用[4–5]. 然而不同种类 的储能装置特性以及适用范围相差甚远, 近年来, 微
第 36 卷第 3 期 2019 年 3 月
控制理论与应用
Control Theory & Applications
Vol. 36 No. 3 Mar. 2019
微电网中混合储能系统的规划运行一体化配置方法
李 斐1†, 黎灿兵1, 孙 凯2, 田培根2, 张春雪1, 朱曼曼1
(1. 湖南大学 电气与信息工程学院, 湖南 长沙 410082;
Abstract: Most economic optimization algorithms on energy storage capacity configuration, in the research at present, took the life cycle cost of energy storage system as the objective function directly. However, different energy dispatch strategies will lead to different capacity requirements of energy storage system. So the operational objective of the microgrid also affects the life cycle cost of energy storage system, indirectly. An integrated planning and operation method is proposed in this paper, which comes from a perspective of the overall economic benefits of the microgrid. It takes the indirect and direct factors into account, establishing a combination cost model which contains both the loss cost of microgrid operation and the life cycle cost of energy storage system. The numerical example demonstrates the validity of proposed method. Compared with existing allocation methods, the proposed method is illustrated more comprehensive on evaluation of energy storage system allocation effect, which contributes to improving the economic benefits of the whole microgrid.
论文第1章介绍了国内外混合储能系统容量配置 的研究现状, 第2章介绍了滑动时间窗口方法, 并选用 算法修正后计算出的储能容量作为所提复合优化模 型的初始值, 以保证系统运行的可靠性; 第3章详细说 明了本文所提方法的优化模型和算法; 第4章通过对 比算例验证了所提方法的正确性和有效性.
2 滑动时间窗口方法
网 中 混 合 储 能 系 统 (hybrid energy storage system, HESS)的配置和控制技术引起了人们的关注. 混合储 能系统是由功率型储能和能量型储能共同组成的复 合储能装置, 它集成了前者的高功率密度和后者的高 能量密度, 具有响应速度快、循环寿命长等优点, 有望 获得大幅度优于单一储能装置的技术性能和经济性 能[5–10].
关键词: 微电网; 混合储能; 容量配置; 功率分配 引用格式: 李斐, 黎灿兵, 孙凯, 等. 微电网中混合储能系统的规划运行一体化配置方法. 控制理论与应用, 2019, 36(3): 453 – 460 DOI: 10.7641/CTA.2019.80523
Integrated planning and operation method of
最大发电功率的k1(k1 1)倍. 具体的运算过程中,
发电功率表示为 {
PDG(t) =
k1 · PDG max, pDG(t) > PDG keep, (7)
pDG(t),
pDG(t) PDG keep.
2) 负荷最高维持比, 记为k2 = PL keep/pload. 为了
保证用户的用电需求, 当需要进行负荷削减时, 要求
SOCe max − SOCe min
(3)
|min ∆P (t)|
max{ Pe =
ηdisηinv
, |max ∆P (t)|ηchηinv} . (4)