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带电池储能的并网光伏系统 - ...
1. 新标准 AS/NZS5139 引入了电池系统和电池储能系统 (BESS) 这两个术语。传统上，电池这个术语用于描述产生直流电/能量的储能设备。然而，近年来，市场上的一些储能设备包括储能设备运行所需的其他集成组件。电池系统这个术语取代了电池这个术语，以说明电池系统可以包括储能和其他相关组件。例如，一些锂离子电池配有集成电池管理系统，而液流电池配有泵送系统。电池储能系统 (BESS) 这个术语包括电池系统、电池逆变器和相关设备，如保护装置和开关设备。然而，本指南中讨论的主要两种电池系统是铅酸电池和锂离子电池，因此用这些术语来描述。由于本指南中使用的两种主要电池系统是铅酸电池和锂离子电池，因此本指南中连接到电池系统的逆变器简称为电池逆变器。
直流 OPF 中具有互补约束的并网储能系统模型的凸松弛
可再生能源的间歇性是将可再生能源发电整合到电网的主要挑战之一。可再生能源的变化或可用的可再生能源预测误差可以通过在电网中纳入分布式能源存储系统 (ESS) 来解决 [1]–[4]。与电网连接的 ESS 的优势包括削减峰值负荷和降低发电机爬升率。然而，在将 ESS 模型纳入优化问题时，特别是凸最优潮流 (DC OPF) 问题，由于使用无损 ESS 模型 [5] 或非凸 ESS 操作模型，需要使用计算限制方法 [3]，[6]，因此确保适当的 ESS 动态可能会受到很大限制。在本文中，我们对与电网连接的 ESS 模型的凸松弛进行了分析，该模型在 DC OPF 问题中有单独的充电和放电项。我们考虑一个一般的直流 OPF 问题，它协调传统发电机、分布式可再生能源和受网络功率流约束的 ESS，以满足网络负载，同时最小化发电成本并考虑发电容量约束。在这项工作中，我们使用 Karush Kuhn-Tucker (KKT) 条件来展示何时解决科学问题，科罗拉多大学博尔德分校，科罗拉多州博尔德，80309 美国（电子邮件：{kaitlyn.garifi; kyri.baker}@colorado.edu）。当使用建议的放松 D. Christensen 时，ESS 同时充电和放电的直流 OPF 问题不是最优的，他是国家可再生能源实验室的成员，科罗拉多州戈尔登，80401 美国（电子邮件：dane.christensen@nrel.gov）
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• 确定预期电力需求（负载）（单位为 kW（和 kVA））和最终用户的能源需求（单位为 kWh/天）； • 确定为电池系统充电和/或满足最终用户所需的白天负载所需的光伏阵列大小（单位为 kW p）； • 确定适合光伏阵列的光伏电网连接逆变器大小（单位为 VA 或 kVA）； • 选择最合适的光伏阵列安装系统； • 确定电池系统的适当直流电压； • 确定电池系统的容量（单位为 Ah 和 V 或 Wh）和输出功率/电流（单位为 W 或 A），以满足最终用户的能量和最大需求要求； • 确定电池逆变器的大小（单位为 VA（或 kVA）），以满足最终用户的要求； • 确保太阳能电池阵列大小、电池系统容量和连接到电池系统的任何逆变器都匹配良好； • 满足系统功能。
并网发电的仿真研究
目的：提高太阳能热发电系统的效率和稳定性，促进太阳能热发电并网优化发展。方法：分析储热系统中换热器的工作原理，结合系统工艺要求，采用机理建模法建立换热器的数学模型。根据储热系统的固有特性和控制要求，提出控制方案，设计采用单回路控制、Smith预估补偿控制、串级-Smith控制、前馈-串级-Smith控制等不同控制算法的控制策略。建立仿真模型，得到不同控制系统的阶跃响应波形，全面分析比较不同控制策略的优缺点。结果：引入过热蒸汽质量流量扰动后，单回路控制系统误差增大，调整系统恢复振荡状态后，系统误差较大（10.24%）。 Smith预估补偿控制系统存在波动，峰值时间为548秒，峰值温度为366℃。级联Smith控制系统存在波动，峰值时间为620秒，峰值温度为398℃，最大偏差为31℃。前馈-级联Smith控制系统存在扰动，峰值时间为606秒，最小温度为347℃，最大偏差为4℃。与级联Smith控制系统相比，前馈-级联Smith控制系统的扰动偏差减小了87%。结论：提出的前馈-级联Smith控制系统具有抗干扰能力强、稳定性好、稳态误差小等优点，对聚光太阳能发电技术的发展具有一定的意义。关键词：太阳能，发电，并网，仿真。控制
采用电池-EDLC 存储设备的并网混合风电/光伏系统间歇性功率平滑控制
摘要：风能和太阳辐射具有间歇性和随机波动性，会影响电网综合运行模式下混合系统的运行稳定性。本研究研究了一种使用电池和双层电容器 (EDLC) 的电网综合风能/光伏混合系统缓解输出功率变化的平滑控制方法。当太阳能和风能系统产生的功率变化很大时，电池和 EDLC 会吸收混合系统的功率波动，从而平滑提供给电网的功率。这使得可再生能源资源在公用事业系统中的更高渗透率和整合成为可能。逆变器的控制策略是将功率注入具有单位功率因数和恒定直流母线电压的公用事业系统。光伏 (PV) 和风能系统均受控制以获取最大输出功率。为了观察混合系统在实际情况下平滑输出功率波动的性能，考虑了一天的实际场地风速和辐射数据。该控制方法的动态建模和有效性
风能、太阳能与储能大规模并网发电
摘要 摘要 目前，美国电网主要采用碳密集型能源发电方式，这种发电方式基于在需要的时间和地点进行生产。然而，太阳能和风能已被证明是最有前途的无碳能源发电来源。由于太阳能和风能发电具有不可预测和不可控制的性质，大规模将这些资源整合到电网中将需要强大的存储容量。在这个项目中，我们模拟了中部大陆独立系统运营商 (MISO) 能源地区的电网，该地区太阳能和风能发电量较高，以分析对存储、过量发电、基载和成本的影响。历史负荷数据取自 MISO 地区，而太阳能和风能数据取自国家可再生能源实验室太阳能和风能整合数据集，所有数据均为 2007 年数据。我们的研究结果表明，当太阳能和风能或基载发电量过量时，所需的存储容量会显著减少。尽管如此，由于太阳能、风能和储能技术价格的下降，转向碳中和能源电网最具成本效益的方式是通过风能、太阳能和储能的过度发电，而无需基准负荷。
调动私人资本参与发展中国家可再生能源并网发电——经验教训
吸引私人资本——以及增加税收和发展融资——对于填补投资缺口以实现可持续发展目标 (SDG) 和确保及时实施《巴黎气候协定》至关重要。国际货币基金组织最近的一项研究表明，到 2030 年，要在所有可持续发展目标上取得有意义进展，需要额外支出 5000 亿美元（实际，2016 年）（Gaspar 等人，2019 年）4。虽然通过改善税收和发展融资来筹集额外资金有助于填补缺口，但这还不够。对债务困境的担忧限制了有关国家承担如此程度的主权债务的可能性。大量研究表明，私人解决方案（这里定义为私营部门参与融资或能源生产或传输服务）如果旨在最大限度地减少主权义务和对私人投资者的或有负债，则可以对填补这一缺口做出有意义的贡献（Eberhard 等人，2016 年）。
已发布版本的引文（APA）：Yang, D., & Wang, X. (2020)。并网电压源转换器的统一模块化状态空间建模。I
另一种已应用于电力系统的模块化状态空间建模方法是组件连接法 (CCM) [23]，其中系统被分解为多个组件，这些组件的互连基于其输入和输出的代数关系建模为线性代数矩阵。因此，可以通过将线性代数矩阵与组件的各个状态空间模型相结合来获得系统状态空间模型 [24]。与 [22] 中报道的方法相比，该方法具有更好的模块化和可扩展性，并且显著减少了可以明确定义设备互连的电力网络的计算工作量。然而，CCM 仍然不易用于建模 VSC 的控制回路，因为外部控制回路的线性化引入了额外的子状态空间模型和互连，这些子状态空间模型和互连与物理子状态空间模型和互连相比是隐式的。因此，仍然缺少一种可以表征控制回路影响的模块化状态空间建模方法。
并网微电网电池储能多目标优化运行规划
摘要 — 本文研究了由光伏 (PV) 系统和电池储能系统 (BESS) 组成的并网微电网 (GCMG) 在外部电源中断期间的预期业务连续性的评估。对于评估指标，采用关键负载的自供电持续时间和不间断自供电的成功率，并研究其与光伏容量和 BESS 初始电量的关系。此外，本文提出了一种新的 GCMG 中 BESS 的多目标优化运行规划方法。在微电网中同时考虑了存在权衡关系的运行成本和弹性。以从电网购买电力的成本作为运行成本指标，以切换到独立运行状态时微电网内停电持续时间作为弹性指标，制定多目标优化问题以确定 BESS 运行规划。对于优化方法，采用多目标粒子群优化 (MOPSO)。为了验证所提方法的有效性，进行了数值模拟，结果表明，所提方法获得的帕累托解有助于微电网运营商确定 BESS 运行计划，考虑运行成本和弹性之间的最佳平衡，满足其需求。
采用并网三端口微型逆变器进行光伏稳固的新方法与分析
随着电力需求的增加、人们对环境问题的认识不断提高，再加上轮流停电，可再生能源发电的作用将变得更加重要。本文提出了一种新策略，可以在太阳辐射间歇的情况下收获稳定的太阳能，其中使用面板级三端口并网光伏微型逆变器系统代替传统的公用事业规模大功率储能和管理系统来实现光伏稳压。微型逆变器系统由前端反激式转换器和用于逆变器/整流器的 H 桥组成，电池组连接到直流链路。提出的光伏稳压策略在于静态和动态算法来产生平滑的光伏参考功率，然后将结果应用于各种控制方法以对电池组进行充电/放电，从而获得稳定的发电曲线。此外，还介绍了拓扑、仿真和实验结果。在 MATLAB/SIMULINK 中讨论和分析了实时光伏间歇性和可用容量数据，以验证光伏稳压控制。实验结果验证了提出的PV固化算法。