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题名新型电力系统下分布式储能应用场景与优化配置
被引量：22
- 1
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作者
李建林
姜冶蓉
马速良
崔宜琳
郭霄宇
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
北京和瑞储能科技有限公司
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期30-41,I0001,共13页
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基金
国家自然基金(52277211)
国家电投集团科学技术研究院项目(126005JX0120220055)。
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文摘
随着分布式能源的大量接入,电力系统面临如何减弱新能源并网引起波动的挑战。合理配置分布式储能能够有效平抑波动,提高电能质量,因此需要对分布式储能配置问题进行深入研究。该文首先研究并归纳了分布式储能的发展现状,其次从新型电力系统下分布式储能的优点入手,通过分析电源侧、电网侧以及用户侧等不同的应用场景,建立了完善的分布式储能合理配置流程,然后分别从优化模型的搭建和优化方法的选择2方面展开研究,汇总了常用的目标函数和约束条件,论述了典型优化算法的适用性,最后根据目前分布式储能配置的研究现状,指出了目前优化过程中需要改进的问题。
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关键词
新型电力系统
分布式能源
分布式储能
优化配置
智能优化算法
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Keywords
new power system
distributed energy resources
distributed energy storage
optimize configuration
intelli-gent optimization algorithms
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分类号
TM73
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名长时储能技术及典型案例分析
被引量：17
- 2
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作者
李建林
邸文峰
李雅欣
刘海涛
杨夯
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
南京工程学院智能电网产业技术研究院
国网山东省电力公司经济技术研究院
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出处
《热力发电》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期85-94,共10页
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基金
江苏省配电网智能技术与装备协同创新中心开放基金项目(XTCX202208)
国网山东省电力公司科技项目(52062522000D)。
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文摘
随着电力系统向低碳化转型,新能源装机容量占比逐年增长。可再生能源发电具有间歇性的特点,主要发电时段和高峰用电时段错位,存在供需不平衡,电力电量平衡对灵活性的要求加剧。长时储能电站成为破解问题的有效有段。针对长时储能技术发展概况,首先分析抽水蓄能、压缩空气、锂离子电池、液流电池、熔盐储热、氢储能的技术特性、优势及目前瓶颈,统计以上储能技术的典型应用工程;然后从电源侧、电网侧和用户侧分析了储能的典型场景应用,阐述了多种储能技术在能量转移、辅助服务、黑启动、平滑新能源出力等多场景下的应用对比;总结分析了化学储能示范工程、储热示范工程、机械储能示范工程的技术参数、系统接线、能量管理等问题;最后对未来储能电站技术进行了展望。
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关键词
储能电站
长时储能
应用场景
储能技术
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Keywords
energy storage power station
long term energy storage
application scenarios
energy storage technology
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分类号
TK02
[动力工程及工程热物理]
TM62
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名储能学科体系构建及人才培养模式探讨
被引量：2
- 3
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作者
李建林
邹菲
王茜
宋志飞
王力
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第S01期355-366,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(52277211)
北方工业大学研究生教改项目(217051360023XN269-10)。
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文摘
中国储能市场已进入规模发展阶段,对储能及其相关领域的人才需求也随之激增,但储能作为一门新型交叉型应用学科,目前在我国尚未建立起完整的学科体系,人才培养模式尚不明确。因此,该文结合现阶段高校储能学科建设以及储能实验平台建设、教材、期刊等情况,指出目前储能学科体系建设存在的问题。在此基础上,围绕储能学科特色,针对储能学科重点,对储能学科体系构建及其人才培养模式进行探讨,并给出相关建议。
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关键词
学科建设
储能
新工科
人才培养模式
课程体系
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Keywords
discipline construction
energy storage
new engineering
talent training model
curriculum system
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分类号
G64
[文化科学—高等教育学]
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题名基于权重计算的光储耦合制氢系统模型预测优化控制
被引量：6
- 4
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作者
李建林
梁忠豪
赵文鼎
梁策
袁晓冬
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
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出处
《热力发电》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期59-67,共9页
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基金
国家电网公司总部科技项目(5400-202318247A-1-1-ZN)。
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文摘
对光储耦合制氢系统优化控制策略进行研究,提出一种考虑存在博弈关系的多目标优化的模型预测控制(MPC)功率分配策略。首先,构建光储耦合制氢系统架构,明确光储耦合制氢系统运行时需要满足的功率平衡方程;其次,将自适应多目标粒子群优化算法和MPC算法相结合搭建复合算法模型,给出同时考虑碱性电解槽(AEL)和储能电池特性的3个目标函数,计算出最优控制增量权重系数;最后,利用MATLAB-function函数模块构建MPC控制器模型,将计算出的最优控制增量权重系数应用于MPC优化过程中,实现光储耦合制氢系统在线功率分配。与传统MPC优化控制方法进行仿真分析,验证了所提方法在一定程度提高了储能系统的运行指标,同时又降低了AEL输入功率的波动性,增强了光储耦合制氢系统的动态功率平衡能力。
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关键词
光伏制氢
储能系统
MPC
权重系数
功率分配
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Keywords
photovoltaic hydrogen production
energy storage system
MPC
weight coefficient
power distribution
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分类号
TM615
[电气工程—电力系统及自动化]
TQ116.2
[化学工程—无机化工]
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题名不同工况下光储氢微网系统协调控制策略
被引量：6
- 5
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作者
李建林
赵文鼎
梁忠豪
袁晓冬
曾飞
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期10-19,共10页
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基金
国家电网有限公司科技项目(5400-202318247A-1-1-ZN)。
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文摘
针对光储氢微网系统运行时系统内部功率协调分配、切换平滑度以及电压稳定性等问题,提出一种考虑系统不同需求指令的功率分层协调运行策略。以提升系统稳定性、光氢系统结合度以及平滑运行为目的,搭建光储氢微网系统仿真模型,一方面,通过分层控制实现系统指令层与被控层之间的协调运行,并以上网电价为判断指标,保障系统经济性运行;另一方面,基于系统运行模式将系统运行工况分为8种,并通过多功率协调控制策略使得光储氢微网系统能够稳定运行、工况切换平滑以及母线电压稳定。最后通过仿真验证所建模型与控制策略的正确性与有效性。
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关键词
光伏
氢储能
微电网
制氢
燃料电池
协调控制
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Keywords
photovoltaic
hydrogen energy storage
micro-grid
hydrogen production
fuel cell
coordinated control
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
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题名微电网群储能变流器的牵制协调控制
被引量：6
- 6
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作者
刘硕
开山金
李建林
苗浩田
万昱堃
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机构
北方工业大学电气与控制工程学院
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
北京电力工程有限公司
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期14-21,共8页
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基金
国家自然基金面上项目(52277211)
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(20220468125)
北京市自然基金重点项目(21JC0026)。
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文摘
针对由多个微电网组成的微电网群系统,因其系统庞大控制器繁多,存在控制目标信息数据难以协调统一的问题。考虑在微电网内分布式电源之间通信存在延迟的情况,建立含稀疏通信网络的微电网群系统模型,提出一种分布式牵制二次控制策略,仅需通过与邻居节点交换功率信息状态,即可实现精确功率共享,提高系统的可靠性和灵活性。最后搭建基于StarSim-HIL的实验平台,并在多种场景下进行实验,结果显示所提方案对微电网群可实现精确的功率共享和微电网区域高度自治,验证了所提策略的有效性。
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关键词
微电网群
储能系统
二次控制
分布式牵制协调控制
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Keywords
microgrid cluster
energy storage system
secondary control
distributed pinning coordination control
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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题名基于鲁棒优化的韧性配电网重构研究
被引量：1
- 7
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作者
温春雪
贺哲
周京华
李建林
王鹏
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
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出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2024年第12期1-10,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(52277211)
北京市自然基金重点项目(21JC0026)。
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文摘
由于风光发电具有随机性、波动性等缺点,且接入配电网后使其结构更加复杂,降低了配电网的供电可靠性,本文针对此问题提出拟牛顿遗传算法与鲁棒优化相结合的配电网重构。首先基于风光发电的出力模型生成概率多场景,其次建立含风光发电接入的配电网鲁棒重构优化模型,采用拟牛顿遗传算法对模型进行求解,并对比重构前后配电网电压越限风险值。最后通过算例验证了本文重构方法能够有效提升配电网的供电可靠性。
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关键词
风光发电
概率多场景
鲁棒优化
配电网重构
拟牛顿遗传算法
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Keywords
wind and photovoltaic power generation
probability multi-scenarios
robust optimization
distribution network reconstruction
Quasi Newton genetic algorithm
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分类号
TM732
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名弱电网下多源构网型变流器协同控制方法
被引量：3
- 8
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作者
刘硕
李佳远
马速良
沙广林
李成新
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
中国电力科学研究院有限公司
中铁二十二局集团电气化工程有限公司
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出处
《热力发电》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期85-93,104,共10页
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基金
北京市科技新星计划(Z211100002121081)。
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文摘
虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型控制的主要技术之一,可为电网提供惯量支撑,但由于变流器单机容量有限,当系统需要更大的惯量支撑时,需要多VSG并联运行,因此多VSG并联的协同控制备受关注。基于此,建立了VSG多机并联的状态空间模型,通过状态变量矩阵的特征值分析系统稳定性。同时,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的多VSG并联协同控制策略,引入角频率差与功角差作为性能指标设计目标函数,求解所需最佳有功额定增量,通过功频系数对输出角频率进行动态修正,实现对输出频率的主动支撑,有效抑制了VSG并联造成的系统频率波动,提高了电网的稳定性。结果表明,相较于传统的VSG并联系统,所提出的MPC-VSG并联控制方法可缩短系统暂态响应时间,提高系统在暂态下的鲁棒性。仿真结果验证了该方法的有效性。
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关键词
构网型变流器
虚拟同步发电机
状态空间模型
模型预测控制
惯量支撑
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Keywords
grid-forming converter
virtual synchronous generator
state space model
model predictive control
inertia support
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名质子交换膜电解槽控制策略研究
被引量：7
- 9
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作者
李建林
梁忠豪
李光辉
陈来军
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机构
北京未来电化学储能系统集成技术创新中心(北方工业大学)
电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学)
青海省清洁能源高效利用重点实验室(青海大学新能源光伏产业研究中心)
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第17期4787-4799,共13页
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基金
北方工业大学科研启动基金项目(110051360022XN107-03)
2022年度新能源与储能运行控制国家重点实验室开放基金项目(DG80-22-001)资助。
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文摘
目前氢能已成为支撑新型电力系统发展的洁净能源载体,光伏电解水制氢技术是制氢的最佳方式之一。针对光伏电解水制氢系统中的关键设备质子交换膜电解槽(PEMEL),结合其非线性、时变性、强耦合、多输入多输出的设备特性和运行特性,以PEMEL动态模型为研究对象,对其控制策略进行研究,包括比例积分微分(PID)控制、鲁棒控制、模型预测控制(MPC)、容错控制(FTC)策略,分析这四种控制策略的结构和优缺点,并从平稳性、精度、计算复杂度和响应速度四个维度对每类控制策略进行单独评价,为PEMEL控制技术研究及氢能领域的发展提供新的借鉴思路。
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关键词
制氢
质子交换膜电解槽
PID控制
鲁棒控制
模型预测控制
容错控制
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Keywords
Hydrogen production
proton exchange membrane electrolyzer
PID control
robust control
model predictive control
fault-tolerant control
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分类号
TM614
[电气工程—电力系统及自动化]
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