• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法

      2024-12-04 00:00:00徐飛翔
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2024年10期
      關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)容量新能源

      摘 要:目前,新能源接入下的電力系統(tǒng)存在發(fā)電不穩(wěn)定問題,為提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,本文提出新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法。首先,設(shè)計(jì)新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),以其抑制風(fēng)電發(fā)電的波動(dòng),提高電能質(zhì)量。其次,構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)容量優(yōu)化模型,實(shí)現(xiàn)電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的最佳容量平衡分配。最后,對(duì)該方法進(jìn)行測試,試驗(yàn)結(jié)果表明,新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法與設(shè)定的試驗(yàn)分配儲(chǔ)能容量趨于一致,因此本文方法能夠均衡分配電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量。

      關(guān)鍵詞:新能源;電力系統(tǒng);容量;均衡分配

      中圖分類號(hào):TM 72" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

      隨著新能源的大規(guī)模接入,電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制面臨很多挑戰(zhàn)。其中,作為調(diào)節(jié)新能源電力輸出波動(dòng)的重要手段,電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配問題尤為關(guān)鍵。但是新能源的間歇性和不穩(wěn)定性給電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量均衡分配帶來了一定困難。電力儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種將不易儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等形式儲(chǔ)存起來,以便需要時(shí)使用的系統(tǒng),通常由電力儲(chǔ)能電池、電力電子轉(zhuǎn)換裝置、控制系統(tǒng)和輔助電源等組成。電力儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中具有廣泛應(yīng)用,可以提高電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和用電效率,平滑電力負(fù)荷,提供電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能等。此外,電力儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以作為可再生能源并網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一,提高新能源發(fā)電的電能質(zhì)量和消納水平。因此,研究新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法具有重要的理論和實(shí)踐意義[1]。

      1 新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法的設(shè)計(jì)

      1.1 設(shè)計(jì)新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

      目前,國內(nèi)、外對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究,并已將新能源接入電力系統(tǒng),以其抑制風(fēng)電發(fā)電波動(dòng),提高電能質(zhì)量,達(dá)到削峰填谷的目的。對(duì)具有高滲透率的獨(dú)立電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量進(jìn)行合理分配并保證其正常運(yùn)營,是制約我國風(fēng)電消納發(fā)展的重要因素。研究以電力為主、新能源接入電網(wǎng)中存儲(chǔ)容量的均衡分配問題,對(duì)電力市場的競價(jià)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分重要的意義[2]。

      考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)分散安裝占地規(guī)劃困難、協(xié)調(diào)控制復(fù)雜其安裝成本較高,本文研究的新能源電力儲(chǔ)能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)采取了集中安裝的方式,包括發(fā)電機(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)。集中安裝的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅可以減少儲(chǔ)能系統(tǒng)的占地面積,還可以簡化協(xié)調(diào)控制,降低安裝和維護(hù)成本。此外,集中安裝的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以更方便地進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度,提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)如圖1所示[3]。

      在一個(gè)新能源接入的電網(wǎng)中,為了更好地利用資源和提高效率,發(fā)電機(jī)組被集中布設(shè)在一個(gè)區(qū)域。這種集中布局不僅便于管理和維護(hù),還能提高能源利用率。在該布局中,多個(gè)風(fēng)機(jī)被整合在一起,通過升壓變壓器與輸電線相連。升壓變壓器的作用是將風(fēng)電產(chǎn)生的較低電壓升至適合長距離傳輸?shù)母叨龋詼p少傳輸過程中的能量損失。高壓輸電線再將電能傳輸?shù)接脩舳?,該過程稱為“高壓輸電”。這種輸電方式能夠大幅減少線路損耗,提高輸電效率。到達(dá)用戶端后,電能經(jīng)過降壓變,將高壓電降至適合家庭或工業(yè)使用的電壓。這樣,電能就可以安全、穩(wěn)定地供應(yīng)給用戶。

      此外,為了進(jìn)一步提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性,儲(chǔ)能系統(tǒng)被設(shè)置在用戶側(cè)。儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用是儲(chǔ)存多余的電能,并在電力需求高峰或線路故障時(shí)釋放這些儲(chǔ)存的電能。該設(shè)置方式可有效避免由線路故障等原因造成的電源完全關(guān)閉問題。同時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以在用電高峰期提供額外的電力支持,緩解電力供應(yīng)壓力,即儲(chǔ)能系統(tǒng)可以平抑可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電或其他新能源發(fā)電形式的產(chǎn)出不穩(wěn)定時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)可以迅速響應(yīng),補(bǔ)充或替代發(fā)電不足的部分,保證電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

      1.2 構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)容量優(yōu)化模型

      根據(jù)國家規(guī)定可知,根據(jù)接入的新能源與電網(wǎng)的電壓等級(jí)不同,發(fā)電站被劃分為大、中、小3個(gè)類型,分別對(duì)應(yīng)66kV、10kV、380V這3個(gè)電壓等級(jí)。為保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的有功功率變化的限制主要為1min與10min共2個(gè)尺度,其有功功率的最大限制見表1[4]。

      接入新能源的功率波動(dòng)率限制應(yīng)在最大限制數(shù)α1imit內(nèi),波動(dòng)率的計(jì)算過程如公式(1)所示。

      (1)

      式中:pnet(t-1)、pnet(t)代表在t-1時(shí)刻、t時(shí)刻的儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率;α表示t時(shí)刻的波動(dòng)率。

      根據(jù)該波動(dòng)率結(jié)果可以得出電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的有功功率的平衡約束函數(shù)。有功功率平衡約束指的是電力系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能系統(tǒng)在滿足負(fù)荷的功率需求后,剩余功率應(yīng)等于與電網(wǎng)的交互功率,如公式(2)所示。

      (2)

      式中:L表示電網(wǎng)中含有L個(gè)發(fā)電機(jī);Pε代表發(fā)電機(jī)的的實(shí)時(shí)功率;m代表儲(chǔ)能系統(tǒng)中含有m個(gè)儲(chǔ)能元件;p?代表儲(chǔ)能元件j的額定功率;pload表示儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行損耗成本[5]。

      儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量約束主要用作額定容量的循環(huán)判據(jù),其約束函數(shù)如公式(3)所示。

      (3)

      式中:b代表儲(chǔ)能元件j的容量變化范圍;eγj表示儲(chǔ)能元件j的額定容量。

      以滿足以上約束要求的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化模型如公式(4)所示。

      (4)

      式中:T代表采樣時(shí)間間隔;EN代表儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定容量,kW·h;S[t1]代表發(fā)電站當(dāng)t1時(shí)刻的負(fù)荷狀態(tài);S0代表初始荷電狀態(tài)。

      儲(chǔ)能系統(tǒng)容量優(yōu)化模型考慮了經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和環(huán)境因素,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的最佳容量平衡分配[6]。

      1.3 均衡分配電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量

      電網(wǎng)的可調(diào)度性置信率水平是電力儲(chǔ)能系統(tǒng)出力達(dá)到調(diào)度目標(biāo)的概率值[7],如公式(5)所示。

      (5)

      式中:gi代表i時(shí)刻電力儲(chǔ)能系統(tǒng)處理是否達(dá)成調(diào)度目標(biāo);ED代表電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定功率;w1代表電力儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電狀態(tài)的下限數(shù)值;zi代表i時(shí)刻的電網(wǎng)實(shí)際出力和調(diào)度目標(biāo)間的功率差值;wi代表i時(shí)刻的電網(wǎng)實(shí)際出力與調(diào)度目標(biāo)間的容量差值;wh代表電力儲(chǔ)能系統(tǒng)充、放電狀態(tài)的上限數(shù)值。

      因此,基于電網(wǎng)實(shí)際出力與調(diào)度目標(biāo)可以得出全年電網(wǎng)出力可調(diào)度概率的計(jì)算公式,如公式(6)所示。

      (6)

      式中:V代表全年電網(wǎng)出力的采樣間隔;β代表儲(chǔ)能系統(tǒng)可調(diào)度性的置信度的水平。

      電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的均衡分配涉及功率和容量值的確定,這些值被用作評(píng)估儲(chǔ)能分配經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。因?yàn)樵诿總€(gè)平衡分配調(diào)節(jié)周期內(nèi),電力儲(chǔ)能裝置的充、放電能力都受額定功率的影響,所以電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率必須先于容量設(shè)定。功率可調(diào)節(jié)性是指儲(chǔ)能系統(tǒng)可以填補(bǔ)風(fēng)電場實(shí)際輸出功率和調(diào)節(jié)目標(biāo)間輸出功率差距的可能性。為了避免大量的迭代操作,在輸出功率差額概率密度函數(shù)不明的情況下,可通過非參數(shù)估計(jì)方式來擬合由功率差額計(jì)算得出的概率密度函數(shù)。本文使用非參數(shù)核密度的估計(jì)方法,如公式(7)所示。

      (7)

      式中:K代表核函數(shù),積分?jǐn)?shù)值為1;V代表電網(wǎng)功率采樣數(shù);u代表帶寬;x代表功率的差額。

      雖然電力儲(chǔ)能系統(tǒng)功率取下限值時(shí)能夠滿足功率可調(diào)度性的要求,但是為了得到滿足目標(biāo)函數(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)分配結(jié)果,需要對(duì)該功率下的儲(chǔ)能容量值進(jìn)行調(diào)整。因此,還需要在確定電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定功率與容量限制的條件下,以儲(chǔ)能系統(tǒng)投入費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù),對(duì)具有經(jīng)濟(jì)意義的儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量進(jìn)行均衡分配[8]。

      為了更科學(xué)地評(píng)價(jià)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的分配效果,本文綜合考慮蓄電池充電次數(shù)、充電深度等參數(shù)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)使用壽命的影響,以儲(chǔ)能系統(tǒng)等年的計(jì)算公式為目標(biāo)函數(shù),綜合考慮蓄能充/放電次數(shù)、充/放電深度等參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行修正,如公式(8)所示。

      (8)

      式中:ηbess代表儲(chǔ)能額定功率分配數(shù)值;κbess代表儲(chǔ)能容量的分配值;Tlife代表儲(chǔ)能系統(tǒng)使用壽命;μ代表電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量的投資成本;代表儲(chǔ)能系統(tǒng)功率投資與容量投資費(fèi)用。

      綜上所述,均衡分配電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量需要綜合考慮多種因素,包括電力系統(tǒng)的需求、電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的位置和規(guī)模、技術(shù)限制以及經(jīng)濟(jì)性等。通過合理規(guī)劃和分配來確保電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效運(yùn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供應(yīng)。

      2 試驗(yàn)測試與分析

      進(jìn)行測試前需要做一些準(zhǔn)備工作,以保證本次試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

      2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

      為了驗(yàn)證本文提出的新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法的可行性,進(jìn)行試驗(yàn)測試。在試驗(yàn)中,采用容量均衡分配方法將儲(chǔ)能系統(tǒng)的總?cè)萘糠峙浣o各站點(diǎn),該方法基于站點(diǎn)負(fù)荷需求預(yù)測和各儲(chǔ)能系統(tǒng)的健康狀況和充電狀態(tài)。在每個(gè)調(diào)度周期中,中央控制器會(huì)根據(jù)這些信息計(jì)算每個(gè)站點(diǎn)所需功率,并將總功率需求分配給各儲(chǔ)能系統(tǒng)。

      此次試驗(yàn)使用10個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS),每個(gè)系統(tǒng)的額定容量為100kW·h。這些儲(chǔ)能系統(tǒng)被部署在5個(gè)不同的站點(diǎn)中,每個(gè)站點(diǎn)包括2個(gè)BESS。所有儲(chǔ)能系統(tǒng)都通過一個(gè)中央控制器進(jìn)行管理和調(diào)度。此次試驗(yàn)設(shè)定的儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)見表2。

      2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

      本次試驗(yàn)在不同儲(chǔ)能額定功率下,檢驗(yàn)與試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能容量的分配是否相同,測試結(jié)果見表3。

      由上述測試結(jié)果可以看出,本文方法與設(shè)定的試驗(yàn)分配儲(chǔ)能容量趨于一致,因此,本文的新能源接入下電力儲(chǔ)能系統(tǒng)容量均衡分配方法能夠均衡分配電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量,同時(shí)采用容量均衡分配方法可有效地提高電力儲(chǔ)能系統(tǒng)利用率,降低系統(tǒng)運(yùn)營成本,并提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。該方法適用于新能源接入下的電力系統(tǒng),有助于解決新能源發(fā)電的不穩(wěn)定問題,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

      進(jìn)一步驗(yàn)證本文分配儲(chǔ)能容量方案下電力系統(tǒng)運(yùn)行成本的變化,結(jié)果如圖2所示。

      分析圖2可知,采用本文方法對(duì)儲(chǔ)能容量進(jìn)行均衡分配前,得到的系統(tǒng)年運(yùn)行綜合成本為22.34萬元,應(yīng)用本文方法對(duì)儲(chǔ)能容量進(jìn)行均衡分配后的年運(yùn)行成本為16.64萬元。由此可知,在本文方法均衡分配后的儲(chǔ)能容量下,電力系統(tǒng)的年運(yùn)行成本降低,證明本文提出的儲(chǔ)能容量均衡分配方案能夠輸出優(yōu)化的分配方案,可進(jìn)一步降低電力系統(tǒng)的年運(yùn)行成本。

      3 結(jié)語

      在新能源接入的背景下,電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量均衡分配方法對(duì)保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。本文提出了一種基于優(yōu)化算法的容量均衡分配方法。該方法以最小化電力系統(tǒng)的總運(yùn)行成本為目標(biāo),同時(shí)考慮電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)限制和運(yùn)行效率限制。試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,均衡分配電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量。在未來的研究中,可以進(jìn)一步探索電力儲(chǔ)能系統(tǒng)與其他能源系統(tǒng)(如氫能、熱能等)的集成與優(yōu)化運(yùn)行,以更好地適應(yīng)新能源接入帶來的挑戰(zhàn)。此外,還可以考慮在容量均衡分配中引入市場機(jī)制和博弈理論,以實(shí)現(xiàn)更公平、高效的能源分配。綜上所述,電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量均衡分配是新能源接入下電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的重要研究方向。本文提出的容量均衡分配方法為該研究領(lǐng)域提供了一種有效思路和方法,具有一定的理論和實(shí)踐價(jià)值。

      參考文獻(xiàn)

      [1]白樺,王正用,李晨,等.面向電網(wǎng)側(cè)、新能源側(cè)及用戶側(cè)的儲(chǔ)能容量配置方法研究[J].電氣技術(shù),2021,22(1):8-13.

      [2]田福銀,李欣然,甘友春,等.高比例新能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及儲(chǔ)能配置分析[J].東北電力技術(shù),2023,44(3):36-39,44.

      [3]李笑蓉,陳熙,石少偉等.高風(fēng)電滲透率下儲(chǔ)能配置與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升關(guān)聯(lián)分析[J].電力需求側(cè)管理,2023,25(2):8-14.

      [4]王新寶,葛景,韓連山,等.構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的思考與實(shí)踐[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2023,51(5):172-179.

      [5]徐天韻,陳濤,高賜威.電力市場背景下的近用戶側(cè)儲(chǔ)能站容量優(yōu)化配置研究[J].綜合智慧能源,2023,45(2):77-84.

      [6]于靜梅,趙廣,常云,等.相變儲(chǔ)能箱耦合太陽能空氣源熱泵供熱系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[J].熱能動(dòng)力工程,2023,38(8):141-150.

      [7]何寧輝,李文,李秀廣,等.電網(wǎng)供電系統(tǒng)儲(chǔ)能電源大功率變換器的諧波控制研究[J].微型電腦應(yīng)用,2023,39(8):48-51.

      [8]栗慶根,孫娜,董海鷹.基于改進(jìn)鯨魚優(yōu)化算法的共享儲(chǔ)能優(yōu)化配置研究[J].綜合智慧能源,2023,45(9):65-76.

      猜你喜歡
      電力系統(tǒng)容量新能源
      買不買新能源汽車
      試論電力繼電保護(hù)運(yùn)行及可靠性問題
      信息時(shí)代的電力系統(tǒng)信息化經(jīng)驗(yàn)談
      探討電力系統(tǒng)中配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)
      科技視界(2016年21期)2016-10-17 20:00:58
      配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討
      科技視界(2016年21期)2016-10-17 19:54:47
      SnO2納米片容量異常行為的新解釋
      2015年上半年我國風(fēng)電新增并網(wǎng)容量916萬千瓦
      風(fēng)能(2015年8期)2015-02-27 10:15:12
      2015年一季度我國風(fēng)電新增并網(wǎng)容量470萬千瓦
      風(fēng)能(2015年5期)2015-02-27 10:14:46
      “新能源門”的背后
      風(fēng)能(2015年4期)2015-02-27 10:14:36
      順應(yīng)新能源發(fā)展趨勢
      風(fēng)能(2015年4期)2015-02-27 10:14:34
      广汉市| 环江| 上杭县| 津市市| 长治县| 娄底市| 青海省| 清丰县| 永顺县| 安岳县| 叙永县| 长子县| 白玉县| 海林市| 祁东县| 葫芦岛市| 宁河县| 平武县| 大悟县| 辽源市| 阳原县| 洛隆县| 乌兰浩特市| 康乐县| 南京市| 马公市| 云浮市| 灵山县| 花垣县| 闻喜县| 盖州市| 砚山县| 原阳县| 嘉兴市| 定边县| 甘孜县| 谢通门县| 新巴尔虎左旗| 古丈县| 长寿区| 南通市|