雄心勃勃的可再生能源组合标准推动了大规模部署储能资源 (ESR) 作为灵活性的来源。因此,电力市场的设计正在积极开发中,以适当补偿 ESR 提供的灵活性服务。在本文中,我们提出了一个包含 ESR 系统的新市场清算框架。与现有的市场设计相比,我们的方法使用虚拟链接 (VL) 的概念来建模 ESR 系统,虚拟链接可以捕获随时间推移的电力传输/转移。VL 表示揭示了可用于 ESR 运营的经济激励,并揭示了电力市场应如何补偿 ESR。我们的框架还使我们能够探索 ESR 物理参数对市场行为的作用;具体而言,我们表明,虽然能源和电力容量定义了每个 ESR 可以提供的灵活性,但充电/放电效率在 ESR 报酬和电网缓解市场价格波动的能力中起着根本性的作用。新的市场设计在计算上也具有吸引力,因为它是一个线性程序,因此避免了混合整数公式和具有互补约束的公式(在当前设计中用于捕获二进制充电/放电逻辑)。我们使用我们的市场框架来分析 ESR 和市场运营商之间的相互作用,并为电网中 ESR 的最佳部署策略提供见解。
在这项研究中,研究了电动汽车的机上充电器,并提出并模拟了双向板载充电器的设计。充电器的目标将在未来建立,以在乌普萨拉大学的测试设置中使用。充电器由两个阶段组成:功率因数校正(PFC)转换器,该转换器将AC电压和电流从网格侧转换为DC,同时保持统一功率因数,而双向降压转换器,该转换器调节电池的充电电流和放电电流。该模型是使用MATLAB/SIMULINK构建的,并且使用D-Q同步参考框架来实现PFC转换器的电流控制器,而双向降压电流控制器是使用DC脉冲宽度调制构建的。使用MATLAB单输入和单个输出工具(Sisotool)调整比例和积分增益。研究了转换器的拓扑,结构和相应的数学模型,并对充电器进行了模拟并测试充电模式。在所有操作模式下,监视电池电压,电流和状态,以评估降压控制器的性能,并通过测量AC侧的电流和电压来测试PFC控制器和过滤器的功能。在各种电池电压和电流组中映射充电和放电效率,以确定充电器在不同操作条件下的性能。充电器在充电和放电模式和建议的未来工作中表现出了出色的性能,以提高双向充电系统的效率和性能。
π t da 日前市场-DA 电能价格(€/MWh) π t id 日内市场-ID 电能价格(€/MWh) π t fcr, r ,π t fcr, a FCR 底价(€/MW/4h),激活电能价格(€/MWh) π t afrr, r ,π t afrr, a aFRR 底价(€/MW/1h),激活电能价格(€/MWh) π t mfrr, r ,π t mfrr,a +/- mFRR 底价(€/MW/30min),激活电能价格(€/MWh) π t rr, r ,π t rr,a +/- RR 底价(€/MW/30min),激活电能价格(€/MWh) π t cap 容量市场 电能价格(€/MWh) at, j bm, +/- 上行和下行底价的激活信号:bm = {fcr, afrr, mfrr, rr} at bm 上行和下行储备的手动储备信号:bm = { mfrr, rr} at cap 容量市场的激活信号 dt da DA 市场的时间分辨率(1 小时) dt id ID 市场的时间分辨率(30 分钟) dt bm BM 市场的时间分辨率:bm = {fcr, afrr, mfrr, rr} (15 分钟) P max 电池的最大功率容量(MW) E cap 电池的最大能量容量(MWh) ƞ - , ƞ + 充电和放电效率(%) β 上行和下行 BM 储备的激活部分(%) soc max , soc min 充电阶段的最大值和最小值(%)
索引术语 - 房屋能源管理系统,电池能量存储,需求侧管理,需求响应I。电池能量存储(BES)以及可再生能源资源(RERS),增加了住宅需求响应(DR)的可行性(DR),这是由于内在的系统灵活性而增加的[1]。最先进的DR程序[2],模拟使用能量储层模型的变体的模型,该模型在充电/放电效率和自我释放功率方面有所不同[3]。但是,无论使用该模型,都必须确保不能同时充电和放电电池,也称为“非同时性”或“互补性”约束。互补性约束使问题非凸面和标准放松技术已被用于使用凸等效物来确保非同性恋。在这方面,[4]提出了基于惩罚的放松,以劝阻非同情。[5]中的作者提供了基于惩罚的方法确保非及格的条件。对具有线性惩罚期限的住宅家庭进行了类似的研究[6]。与[4] - [6]相比,我们的工作的新颖性是:1)购买和销售关税不同,导致非平滑功能; 2)我们对其他可控载荷进行建模,例如恒温器,洗衣机等。; 3)我们基于充电/放电的效率来得出足够的条件,以确保非同情性,从而消除了对基于罚款的放松的需求。本文的其余部分如下:在第二节中,我们对可控载荷进行建模;放松的优化问题和适合确保非 -
𝑪𝑪 临界点矩阵 𝑛𝑛 !具有 𝑖𝑖 级需求的公司数量 𝐶𝐶 “# 太阳能光伏系统容量(MW) 𝜂𝜂 $ 存储充电效率 𝐶𝐶 “#%&' 最大太阳能光伏系统容量(MW) 𝜂𝜂 (存储放电效率 𝐶𝐶 )存储系统容量(MWh) 𝑛𝑛 “# 太阳能光伏系统寿命(年) 𝐷𝐷 电力需求(MW) 𝑛𝑛 * 存储系统寿命(年) 𝐷𝐷 ! 𝑖𝑖 级电力需求(MW) 𝑁𝑁 公司总数 𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 放电深度(%) 𝑂𝑂 “# 太阳能光伏系统 O&M 成本(EUR/MW/年) 𝐸𝐸 存储系统规模 (MWh) 𝑂𝑂 * 存储系统 O&M 成本 (EUR/MWh/年) 𝑓𝑓 !类别 𝑖𝑖 校正系数 𝑃𝑃 + 电力批发价 (EUR/MWh) 𝐹𝐹 太阳能发电容量系数 (MW/MW) 𝑟𝑟 折扣率 (%) 𝐺𝐺 太阳能发电量 (MW) 𝑆𝑆 存储水平 (MWh) 𝐼𝐼 "# 太阳能光伏系统安装成本 (EUR/MW) 𝑆𝑆 ,-&. 实际存储水平 (MWh) 𝐼𝐼 * 存储系统安装成本 (EUR/MWh) 𝑆𝑆 )/)0&!1 可持续起始存储水平 (MWh) 𝑳𝑳 下三角矩阵 𝑡𝑡 时间 (小时) 𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 平准化电力成本(EUR/MWh) 𝛥𝛥𝛥𝛥𝛥 时间步长(小时)𝑴𝑴 差异矩阵𝑡𝑡 1 在第 n 个临界存储级别(小时)𝑚𝑚 ! 𝑖𝑖 级电表数量𝑇𝑇 时间范围(小时)𝑀𝑀 电表总数
II。 拓扑在该项目中提出了带有双向直流转换器串联连接的孤立双向DC-DC转换器。 这些软开关转换器可提供高电压增益,并在整个开关中降低电压应力,提供较大的占空比,ZCS的转机和零电流过渡(ZCT),用于所有开关设备的关闭,并在两极的DC总线上提供固有的电压平衡。 设计和实施:主要目的是根据降压/升级转换器拓扑设计和实施双向电池充电器电路。 这涉及选择适当的组件,设计控制算法以及集成安全功能以确保可靠有效的操作。 多功能能源管理:开发能够双向功率流的充电器,使电池充电和放电既可以进行。 电路应有效地处理电池和电池的能源转移,以满足各种充电来源和负载要求。 实时监视和控制:实现一个可靠的控制系统,能够监视关键电池参数,例如电压,电流和温度。 利用反馈机制动态调节充电和排放过程,优化性能并确保电池健康。 安全与保护:整合全面的电池管理系统(BMS),以防止过度充电,过度收费和过电流条件。 实施隔离措施,以确保充电器的输入和输出侧之间的电气安全。 确保易用性和可访问性来增强用户体验。II。拓扑在该项目中提出了带有双向直流转换器串联连接的孤立双向DC-DC转换器。这些软开关转换器可提供高电压增益,并在整个开关中降低电压应力,提供较大的占空比,ZCS的转机和零电流过渡(ZCT),用于所有开关设备的关闭,并在两极的DC总线上提供固有的电压平衡。设计和实施:主要目的是根据降压/升级转换器拓扑设计和实施双向电池充电器电路。这涉及选择适当的组件,设计控制算法以及集成安全功能以确保可靠有效的操作。多功能能源管理:开发能够双向功率流的充电器,使电池充电和放电既可以进行。电路应有效地处理电池和电池的能源转移,以满足各种充电来源和负载要求。实时监视和控制:实现一个可靠的控制系统,能够监视关键电池参数,例如电压,电流和温度。利用反馈机制动态调节充电和排放过程,优化性能并确保电池健康。安全与保护:整合全面的电池管理系统(BMS),以防止过度充电,过度收费和过电流条件。实施隔离措施,以确保充电器的输入和输出侧之间的电气安全。确保易用性和可访问性来增强用户体验。效率优化:采用效率优化技术来最大程度地减少能量损失并最大化充电/放电效率。选择高性能组件并设计转换器拓扑,以在不同的操作条件下进行最佳功率转换。用户友好的接口:开发用于系统监视和控制的用户界面,为用户提供对相关信息和控制参数的访问。