多能杂交AC/DC微电网(MGS)可以促进分布式发电机(DGS)和储能系统(ESS)的可靠整合和有效利用,为局部负载提供可靠的电源,并实现多型辅助和能量的辅助和能量。在本文中提出了多能MGS的自主合作控制,该控制可以实现以下目标:1)在储能期,冰储存系统和储能系统可以根据其额定能力吸收能量。2)在能源释放期间,首先投入冰块存储系统,其余等效的冷却载荷和电气负载由储能系统根据其额定容量比共享。此外,完整的系统小信号模型还可以用于分析系统的特征和特征并指导控制参数的最佳设计。最后,在PSCAD/EMTDC中进行的几个案例研究证实了所提出的对照的有效性。
最大的压缩空气储能(CAES),抽水水电储存(PHS)和一些热量存储(TES)技术必须位于具有足够地理特征的区域;与通常是模块化的贝斯或飞轮不同,可以大多安装而没有这些限制。CAES和PHS通常包括水库和一个强大的储藏室。CAES技术需要非常大的空间(例如盐洞)来限制压缩空气(通常是天然气),而pHS则需要至少两个在不同海拔的水库。强力室,或压缩和发电设施,通常是一栋建筑物,可容纳用于从水库中存储和回收能源的压缩机,涡轮机和发电机。TES系统需要热源;但是,热源的类型将在其位置上构成限制。例如,使用太阳能塔的ESS具有很大的占地面积,通常位于阳光明媚的位置。使用热泵和发动机的系统的选址限制更少。
摘要 — 在 COVID-19 大流行期间,美国电力部门在许多地理区域目睹了显著的电力需求变化。这些变化在人口密集的城市中尤为明显。本文结合了储能系统 (ESS) 的技术经济分析,以研究大流行对 ESS 发展的影响。具体来说,我们采用基于线性规划的收入最大化模型来获取 ESS 参与电力市场的收入,通过在能源交易中进行套利,以及通过提供监管服务来稳定电网频率。我们考虑了美国五种主要的储能技术,即锂离子、高级铅酸、飞轮、钒氧化还原液流和磷酸铁锂储能技术。对纽约市 (NYC) 案例进行的大量数值结果使我们能够强调 COVID-19 对纽约市电力部门的负面影响。索引词 — 储能、套利和监管服务、线性规划、COVID-19 影响。
储能系统 (ESS) 是确保微电网可靠运行的有用设备,尤其是可再生能源渗透率高的微电网。微电网运行与 ESS 单元的调度密切相关。因此,本文提出了一种新的 ESS 调度算法,以便以可靠的方式管理 MG。由于可靠性考虑和成本最小化是 ESS 调度中的相互冲突的目标,因此应解决多目标优化问题以实现 ESS 的最佳调度。已经考虑了不同的操作策略,并研究了它们对微电网中 ESS 调度的影响。为了正确考虑与多目标调度问题相关的不确定性,已经为网络中的参数提出了概率模型,并将其表示为混合整数线性规划 (MILP) 问题。采用非支配排序教学学习优化 (NSTLBO) 算法来解决 MO 问题。在连接/孤岛微电网模式下,调度计划按周和日范围执行。通过在改进的33总线IEEE测试系统上实施该方法,结果证明了所提方案对于提高MG可靠性的有效性。
储能系统(ESS)在工业生产中提供了广泛的应用,有可能通过剃须,尤其是在德国大大降低电力成本。本文提出了一种设计专门针对工业高峰的方法,从技术经济的角度来看。所提出的方法利用混合企业线性编程(MILP)来计算最低年度总运营成本,比较各种能源储能技术(EST)来确定最佳解决方案,并执行灵敏度分析以识别对优化问题的关键影响因素。一个案例研究是通过现实世界数据实施的。结果表明,与其他三种存储技术相比,将38.4 kW/38.4 kWh锂离子(Li-ion)电池储能系统(BESS)连接到示例,提供了最大的经济利益。这会导致总成本节省980欧元/A,而峰值功率降低为33.8 kW。此外,还提供了查找表,以帮助工厂选择市场上可用的最佳锂离子贝丝。关键词 - 储能技术,工业生产,混合构成线性编程,峰剃须1简介
摘要 安装超快速充电站 (UFCS) 对于推动电动汽车 (EV) 的普及至关重要。鉴于这种充电技术所需的大量电力,在充电站设计中整合可再生能源 (RES) 和储能系统 (ESS) 是减少其对电网和环境影响的一个有价值的选择。因此,本文提出了一个多目标优化问题,用于优化电动汽车 UFCS 中的光伏 (PV) 系统和电池 ESS (BESS) 的尺寸。提出的多目标函数旨在一方面最小化充电站的年化成本,另一方面最小化产生的污染物排放量。决策变量是 PV 板的数量和要安装的 ESS 的容量。通过应用线性标量化方法,优化问题简化为单目标问题。然后通过遗传算法 (GA) 优化等效的单目标函数。所提出的优化框架已应用于研究案例,结果证明 PV 和 ESS 可以显著降低年化成本和污染物排放量。最后,还进行了敏感性分析以验证所提解决方案的有效性。
在过去二十年中,电力系统面临着越来越苛刻的运营要求。这些具有挑战性的运营条件是由多种因素造成的,包括负荷增长、基础设施老化、分布式能源 (DER) 的渗透率不断提高、经济电气化以及脱碳等政策举措。电力系统及其组件必须提供高度的运营灵活性,以缓解这些挑战。例如,风能和太阳能等间歇性 DER 的普及增加了对水电站等传统发电资产的需求,以应对突然的负荷发电不平衡。水电站对灵活性的要求越高,磨损就越大,可能会缩短水电涡轮机的使用寿命。为了减少水电站跟踪调度信号突然变化的需要,我们研究了它们与储能系统 (ESS;“基于 ESS 的混合”) 的联合运行。我们的分析侧重于通过基于 ESS 的混合来延长水电站的使用寿命。水电涡轮机(尤其是弗朗西斯涡轮机)的磨损使用寿命损失概念建模,该概念基于涡轮机因各种运行周期而遭受的损坏。然后,我们表明使用 ESS 抵消一些高变化可以延长水电站的剩余寿命。为了证明这一点,我们为这项工作开发了一些建模工具:(1)涡轮机及其调速器各个部件的动态模型;(2)一种控制策略,将缓慢变化的调度信号分配给水电机组,将快速变化的信号分配给 ESS,以使总功率请求保持不变;(3)财务分析模型,以量化这种框架的经济效益。我们使用我们开发的模型来分析实际水电站的调度模式,该水电站的功率输出为 50 MW,水头高度为 152 m。这项工作表明,基于 ESS 的混合可以将水电站的寿命平均延长 5%。然后使用这种寿命延长来估计与水电站维护和更换相关的成本延期的经济效益:平均为 360 万美元。针对 ESS 的大小和涡轮机的成本进行了敏感性分析,以显示收益在涡轮机成本和 ESS 大小范围内的变化。至关重要的是,将损害减少和寿命延长与其他 ESS 价值流(例如提供辅助服务)叠加在一起可以大大增加基于 ESS 的混合的经济效益。当多个价值流叠加并共同优化以获取最大收益时,与适当大小的 ESS 相关的更高成本将更具经济意义。未来将在未来的工作中探索这一维度。
微型发电是一种清洁高效的电力供应方式。然而,风能和太阳辐射的不可预测性对满足负载需求和维持微电网 (MG) 稳定运行提出了挑战。本文提出使用群体智能算法对具有净计量补偿策略的混合 MG 系统 (HMGS) 进行建模和优化。使用来自西班牙地区的真实工业和住宅数据,带有通用 ESS 的 HMGS 用于分析四种不同的净计量补偿水平对成本、可再生能源 (RES) 百分比和 LOLP 的影响。此外,还根据 MG 提供的最终 $/kWh 成本评估了两种 ESS,即钛酸锂尖晶石 (Li4Ti5O 12 (LTO)) 和钒氧化还原液流电池 (VRFB) 的性能。结果表明,净计量政策将盈余从 14% 以上减少到 0.5% 以下,并将可再生能源在 MG 中的参与度提高 10% 以上。结果还显示,在年度预测中,与使用不带净计量的 LTO 系统的 MG 相比,使用具有 25% 补偿政策的 VRFB 系统的 MG 可以节省超过 100,000 美元。
摘要 — 不断增长的电力需求给当前电力系统带来了可靠性、安全性、经济性和环境方面的挑战。智能电网概念是解决这些问题的关键,因为它使用数字技术彻底改变了传统的电力系统。电力系统包含三个部分,即发电、输电和配电。本文讨论了配电部分可靠性的重要方面和概念。由于配电系统 (DS) 的可靠性一直是公用事业提供商关注的主要问题,因此我们调查了现有的可靠性方法和最近的研究工作,以提高可靠性并计算可靠性指标。本文还考虑了将可再生能源配电发电 (DG) 和储能系统 (ESS) 集成到电网解决方案中,因为它们可以为消费者提供可靠的电力并减少电力损失、对集中式工厂的依赖以及对环境的影响。此外,本文从可靠性的角度强调了智能电网通信网络的未来挑战和发展方向。索引词 — 分布式发电、配电网络、储能系统、可靠性、可再生能源、智能电网通信
摘要 — 本文提出了一种基于动态一致性算法的非线性 IV 下垂控制,用于平衡直流纳米电网 (DCNG) 中储能系统 (ESS) 的充电状态。动态一致性算法 (DCA) 提供了一种协调的二次控制,在分布式发电 (DG) 单元之间共享信息,以根据 ESS 的容量和充电状态 (SoC) 调节每个 DG 的输出功率。此外,在二次控制级应用了一种新型高带宽分数阶广义 2 型模糊逻辑比例积分微分 (FOGT2FPID) 控制器,以确保快速准确的电压调节和 DCNG 中的 SoC 平衡。在一次控制级,非线性 IV 下垂控制方法可在 DG 之间提供快速动态和准确的功率共享。此外,所提出的控制方法可以提供可靠性、模块化和灵活性。与传统方法相比,所提出的控制器可以防止 DG 的过流故障和突然断开。此外,它可以通过平衡 DCNG 中的 SoC 来提供电压调节。实验结果显示了使用奥尔堡大学微电网实验室的设施在不同场景下验证所提出的控制方案的有效性。