随着新能源发电比例不断提高,由此引发的短时大规模功率爬坡事件愈加频繁,因此研究多类型储能爬坡功率分配策略对防范极端爬坡风险、保障系统稳定运行具有重要意义。该文提出一种面向紧急爬坡需求的多类型储能功率优化分配策略,引入深...随着新能源发电比例不断提高,由此引发的短时大规模功率爬坡事件愈加频繁,因此研究多类型储能爬坡功率分配策略对防范极端爬坡风险、保障系统稳定运行具有重要意义。该文提出一种面向紧急爬坡需求的多类型储能功率优化分配策略,引入深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)方法以兼顾功率分配的准确性与时效性。首先,以绝热压缩空气储能(adiabatic compressed air energy storage,A-CAES)、风电联合储能、火电联合飞轮储能为代表,分析多类型储能的爬坡互补特性,重点研究A-CAES的非线性热动-气动耦合特征及风储系统的风机转子动能瞬态响应行为,并据此构建多类型储能爬坡功率响应模型;其次,将功率优化分配问题转化为适合DRL的马尔可夫决策过程,并引入学习率动态衰减、策略熵以及状态归一化等训练机制,提出基于近端策略优化算法的电力系统多类型储能爬坡功率分配策略;最后,在多种爬坡场景下开展算例分析。结果表明,所提分配策略能够充分发挥各类储能的调控优势,提高爬坡功率分配的灵活性、精准性、时效性。展开更多
电力电子化的直流配电网存在低惯性问题,不利于系统稳定运行。混合储能设备可向电网提供虚拟惯性,但不同类型的储能之间存在功率协调问题,并且储能的荷电状态(state of charge, SOC)对虚拟惯性的调节也有约束作用。针对上述问题,提出了...电力电子化的直流配电网存在低惯性问题,不利于系统稳定运行。混合储能设备可向电网提供虚拟惯性,但不同类型的储能之间存在功率协调问题,并且储能的荷电状态(state of charge, SOC)对虚拟惯性的调节也有约束作用。针对上述问题,提出了一种自适应时间常数的分频控制策略,时间常数根据混合储能系统(hybridenergy storage system, HESS)的SOC而动态调整以改变功率分配。首先,通过分析储能SOC与虚拟惯性的关系,并考虑储能充放电极限问题,研究兼顾SOC、电压变化率以及电压幅值的自适应虚拟惯性控制策略,提高系统惯性。然后,建立控制系统的小信号模型,分析虚拟惯性系数对系统的影响。最后,基于Matlab/Simulink搭建直流配电网仿真模型,验证了所提控制策略能合理分配HESS功率,提高超级电容器利用率,改善直流电压与功率稳定性。展开更多
为延长电池储能系统的整体寿命,需保持储能系统中各单元的荷电状态(state of charge,SOC)均衡。为此,提出一种基于二阶一致性算法的改进下垂控制策略,通过指数函数嵌套变化系数,实现不同容量储能单元快速SOC均衡。在SOC均衡的基础上设...为延长电池储能系统的整体寿命,需保持储能系统中各单元的荷电状态(state of charge,SOC)均衡。为此,提出一种基于二阶一致性算法的改进下垂控制策略,通过指数函数嵌套变化系数,实现不同容量储能单元快速SOC均衡。在SOC均衡的基础上设计二次控制策略,在一定通信时延下实现频率、电压恢复和有功、无功功率合理分配。最后,以4台储能单元组成的电池储能系统为算例进行仿真,验证了所提控制策略的有效性,SOC能够快速收敛达到均衡状态,频率、电压能够恢复到额定值,有功、无功功率能够按照相应下垂系数比例进行分配。展开更多
文摘随着新能源发电比例不断提高,由此引发的短时大规模功率爬坡事件愈加频繁,因此研究多类型储能爬坡功率分配策略对防范极端爬坡风险、保障系统稳定运行具有重要意义。该文提出一种面向紧急爬坡需求的多类型储能功率优化分配策略,引入深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)方法以兼顾功率分配的准确性与时效性。首先,以绝热压缩空气储能(adiabatic compressed air energy storage,A-CAES)、风电联合储能、火电联合飞轮储能为代表,分析多类型储能的爬坡互补特性,重点研究A-CAES的非线性热动-气动耦合特征及风储系统的风机转子动能瞬态响应行为,并据此构建多类型储能爬坡功率响应模型;其次,将功率优化分配问题转化为适合DRL的马尔可夫决策过程,并引入学习率动态衰减、策略熵以及状态归一化等训练机制,提出基于近端策略优化算法的电力系统多类型储能爬坡功率分配策略;最后,在多种爬坡场景下开展算例分析。结果表明,所提分配策略能够充分发挥各类储能的调控优势,提高爬坡功率分配的灵活性、精准性、时效性。
文摘为延长电池储能系统的整体寿命,需保持储能系统中各单元的荷电状态(state of charge,SOC)均衡。为此,提出一种基于二阶一致性算法的改进下垂控制策略,通过指数函数嵌套变化系数,实现不同容量储能单元快速SOC均衡。在SOC均衡的基础上设计二次控制策略,在一定通信时延下实现频率、电压恢复和有功、无功功率合理分配。最后,以4台储能单元组成的电池储能系统为算例进行仿真,验证了所提控制策略的有效性,SOC能够快速收敛达到均衡状态,频率、电压能够恢复到额定值,有功、无功功率能够按照相应下垂系数比例进行分配。
