解决此问题的一个潜在方法是增加现场电池储能系统并主动管理建筑负荷以减少太阳能削减。人们可以将这种集成安装视为一个单元,其中存储和灵活负荷是系统操作员用来转移或削减负荷的两个“旋钮”。以这种方式重塑建筑负荷曲线可在太阳能可用时优化其使用。管理一系列能源资产、应对不断变化的环境和电网条件、节约能源、避免高峰需求电费罚款以及满足不断变化的居住者需求,这些都带来了具有挑战性的优化和协调问题。虽然这些系统可能为配电网带来好处,但对于考虑安装太阳能的建筑业主来说,所涉及的额外资本支出可能不经济。需要进行演示以评估经济权衡并衡量其他潜在好处,包括峰值功率降低潜力、提高弹性、电网侧优势和环境效益。
摘要:本篇综述文章综合了有源配电网 (ADN) 电压调节技术的最新进展,特别是在可再生能源 (RES) 渗透率高的环境中,并以光伏 (PV) 为例。它全面分析了旨在缓解电压波动、优化网络性能和集成智能逆变器和储能系统 (ESS) 等智能技术的各种创新策略和优化算法。本综述重点介绍了分散控制算法、多目标优化技术以及集成软开点 (SOP) 等先进技术以提高电网稳定性和效率的关键发展。本文将这些策略分为两大类:分析方法和计算方法。总之,本综述强调了可再生能源渗透率高的 ADN 电压调节对先进分析和计算方法的迫切需求,并强调了显著提高电网稳定性和效率的潜力。
摘要:有源配电网中越来越多地融入微电网、储能系统等新兴实体,而微电网具有自主运行、隐私保护等特点,共享储能等设备的快速发展给传统调度带来很强的不确定性,配电网的可观可控性下降,传统监管方式不再适用。针对以上挑战,提出一种多方参与分布式协同运行优化方法,以动态分时电价为导向,实现多方参与方的协同运行。首先,建立考虑动态分时电价的协同运行架构,利用共享储能剩余容量进行套利,低电价时储电,高电价时发电。然后,建立微网联盟、共享储能和有源配电网的优化运行模型,通过三方参与方的循环迭代,制定配电网最终的运行方案和动态分时电价。最后通过算例分析了所提方法对各参与方的优化效果,发现所提方法能够有效兼顾整体利益和各参与方利益,促进可再生能源的消纳;此外,在分布式协同运行过程中发现了振荡现象,并给出了消除振荡现象的策略。
在艾伯塔省,电力分配系统由公用事业公司运营,是电力系统中电压为 25 千伏或更低的部分。这些分配系统用于将电力从艾伯塔省互联电力系统输送到最终用户。分布式能源资源是任何连接到电力分配系统并能为其提供能源的资源。这包括配电连接发电资源和能源存储。本报告重点介绍配电连接发电资源,这些资源通常连接到客户所在地的配电系统。
分布式电源的日益并网给电网带来了巨大的挑战。本文针对大规模光伏接入,建立了配电网分布式光伏并网方法。首先,建立了以最大化光伏并网容量和改善电压曲线为目标的光伏并网模型。特别地,通过考虑各种典型的并网场景,提出了适用于县域范围内推广的光伏大规模并网模型。此外,提出了一种新的改进的多目标基于教学的优化 (TLBO) 算法,即 IM-TLBO,用于寻求光伏并网模型的最优 Pareto 前沿。IM-TLBO 算法创新地结合了精英反向学习搜索策略来增强在解空间中的探索。此外,采用以最优个体和中心位置为指导的差异化教学来提高“教学”过程的效率。同时,开发了一种基于拥挤距离的循环拥挤排序删除算法,以增强精英个体的多样性和 Pareto 前沿的分布特征。最后,在基准函数中测试了IM-TLBO的性能。此外,在IEEE 33节点系统中进行了仿真案例,以验证所提出的光伏集成方法。结果表明,本文提出的方法不仅可以实现屋顶分布式光伏的整体优化集成,还可以改善电压曲线。将IM-TLBO的结果与其他经典算法进行了比较,结果表明IM-TLBO在收敛性、分布性和多样性方面均优于其他算法。
本博士论文研究了通过实施服务堆叠将储能系统用于多种服务的可能性,特别强调配电网中的拥塞管理。可再生能源份额增加的转变与社会的持续电气化相结合,将给电力系统的所有部分带来挑战。为了确保整个电力系统具有足够的灵活性,储能应该成为讨论的一部分,作为支持平衡和稳定性的重要工具,同时也有助于或解决当地和区域挑战。储能集成发展的一个重要步骤是形成更复杂的商业模式,其中使用相同的存储单元提供多种服务,这被称为服务堆叠。这增加了存储容量对电力系统的可用性,可以在本地、区域和系统层面产生价值。尽管如此,储能投资的主要障碍之一是高昂的投资和运营成本。通过实施服务堆叠,创造有利可图的商业案例的机会增加了,应该在储能实施的所有情况下都加以考虑。目标研究问题集中在绘制全球服务堆叠实施的现状、比较实施调度优化工具的不同方法以及评估不同服务组合的技术和经济绩效。根据所附论文结果的趋势,能源存储系统有可能将服务堆叠为大规模集中式单元以及小规模分布式单元,并且可以应用于所有存储技术。存储单元的利用率越高,由于循环老化导致的退化程度就越高,但这种增加的幅度在很大程度上取决于服务组合的组成和允许的循环强度。未来的工作可以集中在多目标优化、扩展服务组合和多个时间尺度的调度上,包括季节性存储和日内交易。
摘要:由于充电时间短,电动汽车 (EV) 的超快速充电 (XFC) 近来兴起。然而,XFC 站的电动汽车超高充电功率可能会严重影响配电网。本文讨论了当前配电网中 XFC 站充电功率需求的估计以及使用可再生能源的多个 XFC 站的设计。首先,利用从车辆行驶调查数据集中获得的电动汽车到达时间和充电状态 (SOC) 分布创建了一个蒙特卡洛 (MC) 模拟工具。考虑各种影响因素以获得对 XFC 站充电功率需求的实际估计。然后,提出了一种确定配电网中多个 XFC 站的储能系统 (ESS) 的最佳能量容量、ESS 额定功率和光伏 (PV) 板尺寸的方法,目的是实现最佳配置。最佳功率流技术应用于此优化,以便最佳解决方案不仅满足充电需求,还满足与 XFC、ESS、PV 板和配电网相关的运行约束。用例的仿真结果表明,提出的MC仿真可以估计近似现实世界的XFC充电需求,并且配电网中多个XFC站中优化的ESS和PV单元可以降低XFC站的年总成本并提高配电网的性能。
摘要:本研究调查了由于太阳能光伏 (PV) 渗透导致省电力局 (PEA) 低压 (LV) 网络电压曲线上升的情况。本研究提出了通过使用电池储能系统 (BESS) 应用将电压曲线保持在 PEA 标准限制范围内的解决方案。使用二分法确定 BESS 最佳大小和位置的算法在夏季/冬季和周末/工作日行为等不同场景下进行了检查和模拟。此外,还考虑了在不同位置分配电池。带有 DPL 脚本和 Python 的 DIgSILENT 发电厂是用于涵盖不同场景情况的工具。结果表明,如何实施 BESS 来解决电压上升问题的最佳实践是在配电变压器处安装 BESS,并在靠近负载的每个馈线末端分别安装 BESS。然而,在配电变压器处安装 BESS 的最佳尺寸几乎是在每个馈线末端安装的两倍。
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目前部署的用于配电网电压优化的电压无功基础设施无法满足 21 世纪电网的严格技术要求。如果处理不当,传统的电压控制系统可能会阻碍可再生能源资源在未来智能电网中的广泛部署。例如,可再生能源和新型储能系统在配电系统中的引入对无缝电压控制构成了威胁。为了克服这些障碍,需要研究和实施智能电压无功控制方法。然而,要实现这些目标,需要全面了解电压无功技术的当代策略和发展。到目前为止,已经开发了各种技术来适应可再生能源大量渗透到配电网中。本文全面回顾了当前的技术,这些技术使配电系统运营商能够为可再生能源丰富的电网选择适当的电压无功控制策略。这篇评论文章研究了配电网的新兴电压无功技术及其优缺点。它还概述了该主题的一些未解决的研究问题和未来方向。 © 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。