基于荷电状态分级优化的混合储能风电功率平抑方法 被引量：36

1

作者 邹见效 戴碧蓉 +2 位作者 彭超 辛晓帅 骆伍巧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期1-6,共6页

为了弥补单一储能技术的不足,由超级电容和储能电池组成的混合储能系统越来越多地应用于风电功率平抑。为保证混合储能系统整体充放能力,并充分利用超级电容反应快和储能电池容量大的特点,文中提出了一种基于电池荷电状态(SOC)分级优化... 为了弥补单一储能技术的不足,由超级电容和储能电池组成的混合储能系统越来越多地应用于风电功率平抑。为保证混合储能系统整体充放能力,并充分利用超级电容反应快和储能电池容量大的特点,文中提出了一种基于电池荷电状态(SOC)分级优化的混合储能系统风电功率平抑方法。该方法采用了分层结构,包含优化控制层和协调控制层。优化控制层根据风电平抑性能要求以及混合储能系统当前整体SOC,计算动态调节储能系统的设定功率;协调控制层根据储能设备各自的SOC和充放电特性,按优化控制层计算出的设定功率进行功率分配,以实现对设定功率的快速跟踪。仿真实验证明,该方法在保持风电平抑效果不变的情况下,维持了混合储能系统整体较高的充放能力,同时优化了储能设备的SOC,避免了储能设备的过充过放。 展开更多

关键词 风电功率平抑 混合储能系统 荷电状态优化 分层结构 协调控制 平抑性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

用于风电功率平抑的飞轮储能阵列功率协调控制策略 被引量：32

2

作者 陈玉龙 武鑫 +1 位作者 滕伟 柳亦兵 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期600-608,共9页

风电输出功率存在随机性和波动性的问题,使得电网调频难度加大。采用飞轮储能匹配风电的形式可以减小其功率波动,提高并网能力。以交流母线并联的飞轮储能阵列为研究对象,首先针对现有功率分配策略中存在的问题,提出一种考虑功率分配上... 风电输出功率存在随机性和波动性的问题,使得电网调频难度加大。采用飞轮储能匹配风电的形式可以减小其功率波动,提高并网能力。以交流母线并联的飞轮储能阵列为研究对象,首先针对现有功率分配策略中存在的问题,提出一种考虑功率分配上限和能使各单元荷电状态(SOC)趋于一致的功率协调控制策略。同时为保证功率控制精度和储能系统的响应速度,采用对储能阵列进行分层分组控制的方法。然后建立了飞轮储能单元功率跟随控制模型和飞轮储能阵列功率控制模型,并通过一组飞轮储能单元的充放电仿真验证了所提协调控制策略的可行性和优势。最后基于飞轮储能实时补偿风电功率中高频成分的方法来平滑风电输出功率的波动。采用2 MW的飞轮储能阵列匹配10 MW风电,其中2 MW飞轮储能阵列由8台250 kW/50(kW·h)飞轮储能单元组成,10 MW风电由5台2 MW风电机组组成。飞轮储能阵列采用仿真模型,风电输出功率采用200 min的实测运行机组的数据。仿真结果验证了所提出的控制策略和分层分组控制方法的有效性,也表明了飞轮储能匹配风电可以显著降低风电功率的波动量,且能满足国家相关标准(GB/T 19963—2011)的要求。 展开更多

关键词 风电功率平抑 飞轮储能阵列 功率协调控制策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SOC的混合储能风电功率平抑方法 被引量：2

3

作者 李世阳 周步祥 +2 位作者 石敏 张冰 文阳 《水电能源科学》 北大核心 2016年第8期214-218,共5页

近年来风电等可再生能源的装机容量越来越大,鉴于风电的输出功率随机性特别强且波动性十分大,在混合储能风电平抑系统的基础上引进滞环控制,提出了一种基于超级电容端电压的能量管理方法。该方法通过在低通滤波算法中引进滞环控制,可将... 近年来风电等可再生能源的装机容量越来越大,鉴于风电的输出功率随机性特别强且波动性十分大,在混合储能风电平抑系统的基础上引进滞环控制,提出了一种基于超级电容端电压的能量管理方法。该方法通过在低通滤波算法中引进滞环控制,可将风电功率的波动幅度严格控制在滞环宽度之内;同时根据监控超级电容端电压判断电池的荷电状态(SOC),防止超级电容频繁过度地充电和放电,有利于延长储能装置的工作寿命,最后通过仿真试验,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 荷电状态 混合储能系统 低通滤波算法 风电功率平抑

在线阅读 下载PDF 职称材料

风储系统风电功率平抑与故障穿越的新型复合功率控制策略 被引量：3

4

作者 王腾 张新燕 +4 位作者 何星柱 王亚东 程叶凡 黄全伟 田云 《现代电力》 北大核心 2023年第6期863-871,共9页

为解决风电机组在风电功率平抑和故障穿越2方面的不足,针对基于混合储能的直驱风力发电系统,提出一种同时兼顾风电功率平抑和故障穿越的复合功率控制策略。一方面,提出具有功率误差反馈环的改进型二阶滤波功率分配方法,实时修正超级电... 为解决风电机组在风电功率平抑和故障穿越2方面的不足,针对基于混合储能的直驱风力发电系统,提出一种同时兼顾风电功率平抑和故障穿越的复合功率控制策略。一方面,提出具有功率误差反馈环的改进型二阶滤波功率分配方法,实时修正超级电容和蓄电池储能的功率响应指令,提高目标功率分配精度的同时改善跟踪控制效果,实现风电功率平抑的同时延长储能介质使用寿命;另一方面,提出网侧变流器(grid side convertor,GSC)和混合储能共同作用的复合功率控制策略,实时修正各控制量的功率响应指令并快速清除直流母线上的冗余功率,提高风电机组的故障穿越能力,使风电系统基本不受电网故障的影响。 展开更多

关键词 混合储能 直驱风电机组 风电功率平抑 故障穿越 复合功率控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

净效益最大的平抑风电功率波动的混合储能容量配置方法 被引量：101

5

作者 张晴 李欣然 +2 位作者 杨明 曹一家 李培强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期40-48,共9页

通过分析不同功率分配方法对储能容量配置的影响,提出了一种利用滑动平均和经验模态分解(EMD)获得储能参考功率的混合储能(HESS)功率和容量配置方法,并基于全寿命周期成本(LCC),考虑减少风电场旋转备用和缓建并网通道容量效益,以净效益... 通过分析不同功率分配方法对储能容量配置的影响,提出了一种利用滑动平均和经验模态分解(EMD)获得储能参考功率的混合储能(HESS)功率和容量配置方法,并基于全寿命周期成本(LCC),考虑减少风电场旋转备用和缓建并网通道容量效益,以净效益最高为目标实时平抑风电功率波动。该方法首先利用滑动平均法得到HESS参考功率,采用EMD将其分解成一系列本征模态函数(IMF)。根据功率型和能量型储能的特性,以瞬时频率-时间曲线混叠最少为原则选择分界频率,将分解后的子分量重构成高、低频信号,分别作为功率型储能和能量型储能的参考功率。然后,考虑储能系统的充放电效率和荷电状态(SOC),配置不同储能组合方案下各储能的功率和容量,并与其他功率分配方法下的配置结果进行对比分析。最后,构建HESS的成本-效益模型,比较不同方案的净效益,得出经济最优的配置方案。 展开更多

关键词 平抑风电功率波动 混合储能系统 经验模态分解 容量配置 经济评估 净效益

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于混合储能系统的平抑风电波动功率方法的研究 被引量：105

6

作者 于芃 赵瑜 +5 位作者 周玮 孙辉 全程浩 刘剑 宋颖巍 刘岩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期35-40,共6页

为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通... 为提高风电功率的可控性,依据国家电网公司关于风电场并网的技术规定,提出了一种基于新型混合储能系统平抑风电波动功率的方法。在对风电波动功率进行分解,并研究其平抑过程对储能系统性能需求的基础上,研制了一种新型混合储能系统。通过对运行控制方式的设计,使得该储能系统能够与风电系统进行精确、高效的功率交换;同时,储能元件可根据各自的储能特性平抑不同类型的波动功率。仿真分析表明,该平抑方法使得储能元件的储能优势得到了充分发挥,能够延长系统的使用寿命,平抑后的风电输出功率可以满足电力系统实时调度的要求。 展开更多

关键词 风力发电 混合储能 蓄电池 超级电容器 风电功率平抑

在线阅读 下载PDF 职称材料

实时平抑风电场功率波动的电池储能系统优化控制方法 被引量：70

7

作者 洪海生 江全元 严玉婷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期103-109,共7页

文中提出了一种基于模型预测控制(MPC)的实时平抑风电场功率波动的电池储能系统(BESS)优化控制方法。该方法以未来一个控制时段使用的储能出力最小为目标,考虑2个时间尺度(1min与30min)下的功率波动约束、BESS最大功率约束和容量约束。... 文中提出了一种基于模型预测控制(MPC)的实时平抑风电场功率波动的电池储能系统(BESS)优化控制方法。该方法以未来一个控制时段使用的储能出力最小为目标,考虑2个时间尺度(1min与30min)下的功率波动约束、BESS最大功率约束和容量约束。当合成输出功率不满足功率波动约束时,采用约束软化调整技术,兼顾期望目标,以获得满意的优化结果。然后,实现了基于区间削减技术的主动式能量反馈控制,避免了BESS的过充或过放。同时,考虑减小合成输出功率的粗糙度,自适应地调整粗糙度惩罚因子,进一步平滑了输出,减小了BESS能量,从而在满足功率波动平抑指标的同时,提高系统运行经济性。算例分析表明,相对于传统基于一阶低通滤波的方法,所述方法只需配置较小的容量,且算法简单、计算量小,便于工程在线实现。 展开更多

关键词 模型预测控制 电池储能系统 能量反馈控制 风电功率波动平抑 自适应粗糙度惩罚

在线阅读 下载PDF 职称材料

平抑百兆瓦级风电场功率波动的混合储能充放电协同控制策略 被引量：16

8

作者 赵欣雨 张云晓 +4 位作者 万乐 邱锦龙 尚尔发 张永昌 赵海森 《智慧电力》 北大核心 2023年第11期23-29,68,共8页

为提升新型电力系统风电消纳及混合储能协同运行能力,提出了一种用于平抑百兆瓦级风电场功率波动的混合储能充放电协同控制策略。首先基于改进小波包分解方法(IWPD)对原始风功率进行分解,得到并网功率及混合储能初始分配功率;然后针对... 为提升新型电力系统风电消纳及混合储能协同运行能力,提出了一种用于平抑百兆瓦级风电场功率波动的混合储能充放电协同控制策略。首先基于改进小波包分解方法(IWPD)对原始风功率进行分解,得到并网功率及混合储能初始分配功率;然后针对混合储能充放电状态相反及荷电状态越限问题,提出基于时序-模糊优化的混合储能充放电协同控制策略对储能初始出力进行修正。最后通过某100 MW风电场数据进行验证,表明所提策略可使不同储能同步地平抑波动功率,降低充放电转换次数及累计充放电能量,在提升风电消纳能力的同时实现了混合储能的协同运行。 展开更多

关键词 混合储能 风电功率平抑 改进小波包分解 充放电时序优化 模糊优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

计及需求响应的风储集群电力系统多时间尺度优化调度

9

作者 彭伟鹏 邵振国 +3 位作者 陈飞雄 张抒凌 高统彤 陈大玮 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期282-292,共11页

“风电场+储能”配套建设的新模式逐渐成为主流,面对高比例风储系统接入的新型电力系统,提出一种计及需求响应的风储集群电力系统多时间尺度优化调度策略。首先,日前长时间尺度阶段通过价格型需求响应调整用户负荷功率,以净负荷功率波... “风电场+储能”配套建设的新模式逐渐成为主流,面对高比例风储系统接入的新型电力系统,提出一种计及需求响应的风储集群电力系统多时间尺度优化调度策略。首先,日前长时间尺度阶段通过价格型需求响应调整用户负荷功率,以净负荷功率波动和运行成本最小为目标,求得实施价格型需求响应后的负荷曲线;其次,在日内短时间尺度阶段实施激励型需求响应并调度风储集群系统,以电力系统总运行成本最低为目标,考虑风储集群系统的有功功率变化最大限值约束,制定电力系统日内调度计划;最后,以改进的IEEE39节点系统作为算例,验证所提策略能够减少风储集群系统的弃风电量,降低其并网功率波动。 展开更多

关键词 需求响应 风电并网 电池储能系统 多时间尺度调度 风电功率平抑

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于压缩空气储能的风电场功率调节及效益分析 被引量：35

10

作者 谭靖 李国杰 唐志伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期33-37,共5页

风能的间歇性和波动性给风力发电大规模并网应用带来了不利影响,利用储能技术能够很好地解决该问题,然而昂贵的成本一直是制约储能技术应用的瓶颈。文中提出了基于压缩空气储能(CAES)的风电场功率调节系统的额定功率以及容量的设计,在... 风能的间歇性和波动性给风力发电大规模并网应用带来了不利影响,利用储能技术能够很好地解决该问题,然而昂贵的成本一直是制约储能技术应用的瓶颈。文中提出了基于压缩空气储能(CAES)的风电场功率调节系统的额定功率以及容量的设计,在满足风电并网标准的前提下尽可能减小储能装置的规模,并利用仿真加以分析验证。建立了CAES装置效益评估模型,将CAES电站与传统的火力调峰机组进行比较,分析结果表明CAES电站具有良好的经济效益。 展开更多

关键词 风力发电 压缩空气储能 风电功率平抑 效益分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

电池储能跟踪发电计划及平抑风电波动的多目标优化控制 被引量：1

11

作者 罗隆福 庞涛 +3 位作者 李勇 刘晓丹 田野 余璇 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1-10,共10页

针对风电并网问题,综合考虑并网发电误差、时段功率波动和电池荷电状态,提出了一种电池储能补偿发电计划曲线误差及平抑风功率波动的多目标优化控制策略.首先,通过分析风储联合发电特性,建立包含多项考核指标的评价体系,并构建电池储能... 针对风电并网问题,综合考虑并网发电误差、时段功率波动和电池荷电状态,提出了一种电池储能补偿发电计划曲线误差及平抑风功率波动的多目标优化控制策略.首先,通过分析风储联合发电特性,建立包含多项考核指标的评价体系,并构建电池储能系统输出功率的多目标优化控制模型;然后,结合NSGA-Ⅱ智能优化算法及模糊综合评价方法对多目标优化控制模型进行求解和决策,实时优化电池储能系统的输出功率指令;最后,基于某风电站的实测发电数据进行对比仿真,验证所提出的多目标优化控制策略能够在有效提高跟踪发电计划曲线的能力、降低风功率频繁波动的前提下,通过优化电池储能系统有功出力及荷电状态来延长储能电池的使用寿命. 展开更多

关键词 电池储能 风电功率平抑 发电计划 优化控制 模糊集合理论 模糊综合评价

在线阅读 下载PDF 职称材料

风储系统混合储能的功率分配与双层能量管理策略 被引量：2

12

作者 薛田良 蒋峰 +1 位作者 张磊 徐雄军 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第1期80-87,共8页

为有效抑制风电功率波动,提出了基于自适应滑动平均算法与遗传算法-变分模态分解(GA-VMD)的混合储能功率分配策略.针对普通功率分配策略会造成混合储能深度充放电问题,提出了一种考虑混合储能荷电状态(SOC)的优化、协调调度的双层能量... 为有效抑制风电功率波动,提出了基于自适应滑动平均算法与遗传算法-变分模态分解(GA-VMD)的混合储能功率分配策略.针对普通功率分配策略会造成混合储能深度充放电问题,提出了一种考虑混合储能荷电状态(SOC)的优化、协调调度的双层能量管理结构.在获得混合储能系统初级功率指令的基础上,优化层根据当前储能设备SOC修正初级充放电功率指令;协调调度层通过对比两种储能设备SOC的状态来合理选择储能设备进行功率调整.仿真结果表明,所提方法能够自适应地对风电功率进行分解,保证混合储能整体充放电能力,同时有效避免过充过放问题. 展开更多

关键词 平抑风电功率 滑动平均算法 遗传算法 变分模态分解 荷电状态 双层结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向风电场频率支撑的混合储能层次化容量优化配置 被引量：13

13

作者 洪烽 贾欣怡 +3 位作者 梁璐 郝俊红 房方 刘吉臻 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5596-5606,I0013,共12页

为应对风电大规模并网给新型电力系统运行的安全稳定带来新的重大挑战,通过混合储能技术参与风电场并网平滑输出功率和辅助一次调频可以有效减缓风电场输出功率波动,主动支撑电网频率安全。兼顾不同储能系统的优势,该文提出一种基于飞... 为应对风电大规模并网给新型电力系统运行的安全稳定带来新的重大挑战,通过混合储能技术参与风电场并网平滑输出功率和辅助一次调频可以有效减缓风电场输出功率波动,主动支撑电网频率安全。兼顾不同储能系统的优势,该文提出一种基于飞轮和锂电池的混合储能平抑-调频方案,并考虑混合储能系统的全生命周期成本,结合多时间尺度的需求,构建容量优化配置的层次化模型。平抑层计及售电收益和碳交易收益,调频层考虑一次调频收益。充分考虑层次化模型间的耦合特性,以年化收益最大为目标,并通过实际数据进行计算分析。结果表明,相比混合储能仅参与平抑波动,计及风电消纳和一次调频需求的层次化容量配置模型可以有效发挥各自在功率平抑和调频支撑上的优势,整体经济性更好,可有效提升风-储联合系统的全生命周期净收益。 展开更多

关键词 风电功率平抑 一次调频 混合储能 容量优化 层次化配置

在线阅读 下载PDF 职称材料

超导储能蓄电池混合储能在风力发电中的应用 被引量：14

14

作者 邓汇娟 张铁山 +1 位作者 周小光 蒋晓华 《电源学报》 CSCD 2013年第1期25-29,共5页

风力发电输出功率的波动性导致其直接并网会对电网带来不良影响,需要电力储能装置来提高并网性能,而常用的单一电池储能由于受到充放电次数的限制而易损坏。在建立用于平滑风电功率波动的超导储能和电池储能的混合储能模型基础上,设计... 风力发电输出功率的波动性导致其直接并网会对电网带来不良影响,需要电力储能装置来提高并网性能,而常用的单一电池储能由于受到充放电次数的限制而易损坏。在建立用于平滑风电功率波动的超导储能和电池储能的混合储能模型基础上,设计超导储能用于平抑高频尖峰功率,电池储能用于平抑低频波动功率,并给出了两种储能装置的功率和容量确定方法。算例的仿真结果表明该方法同单一电池储能相比,可以有效地平抑风场并网的功率波动并减小电池的功率等级,减少电池的充放电次数和放电深度,从而延长了电池使用寿命。 展开更多

关键词 混合储能 风电功率平抑 超导储能 蓄电池

在线阅读 下载PDF 职称材料