近年来,可再生能源 (RES) 的广泛传播促使学术界和工业界研究能够更好地利用可再生能源发电来供应能源系统的方法和技术。在文献中,人们研究了不同的技术来管理可再生能源发电并优化其运行。风能和太阳能等可再生能源变化多端且难以预测,因此人们开发了许多随机算法来最佳地管理其预测中的不确定性。为了处理可再生能源预测误差和电力需求的不确定性,并获得电力系统的灵活性,即系统发电机对负载或系统组件性能的意外变化做出反应的能力,必须集成储能系统 (ESS) [1]。电池等电化学储能系统得到了广泛的研究,文献中可以找到许多关于电池管理的著作 [2]。一种有效且环保的电池替代品是电转氢 (P2H) 系统,其中可能的发电过剩通过
摘要 - 能源存储系统(ESSS)是有望减轻分布式发电(DG)在分配网格中造成的技术问题的有希望的。本文介绍了在分销网络中进行ESS大小和放置的方法。通过优化程序可以找到这些方法,该常规考虑了使用存储对电压调节和系统损耗的影响。研究了几种改变负载和光伏面板功率的情况。此外,还评估了对基本住宅自我消费方案的能源存储要求的影响。所提出的方法已证明可以有效地确定所研究场景中的ESS大小。此外,结果表明,需要最低的ESS等级的位置并不一定会在减少损失和电压控制方面提供令人满意的表现。此外,该论文还表明,通过鼓励住宅用户自我收集安装在房屋中的PV产生的能量,网格要求可以大大减少。
摘要 —本文提出了一种在承载大量随机分布式可再生能源的主动配电网 (ADN) 中对储能系统 (ESS) 进行优化选址和定型的程序。优化目标是尽量减少 ADN 的日前计算调度误差。在确定 ESS 的分配时,要利用其关于 ADN 可调度性的运行特点。所提出的 ESS 规划是通过制定和求解基于场景的非线性非凸最优功率流 (OPF) 来定义的。OPF 问题转换为分段线性化 OPF (PWL-OPF)。ESS 控制策略旨在充分利用 ESS 的能量容量。它集成在 PWL-OPF 中,以实现 ADN 在所有操作场景下的可调度性。采用 Benders 分解技术来解决所提出的规划问题的计算复杂性。问题分解为两个子问题:一个主问题决定 ESS 的分配,以及几个子问题,其中通过基于场景的 OPF 评估在分配的 ESS 的支持下 ADN 的可调度性。为了验证所提出的方法,对嵌入大量光伏发电容量的真实瑞士电网进行了广泛的模拟。
摘要:如今,可再生能源是分布式能源系统的重要组成部分。然而,它们的间歇性使它们成为不稳定的能源,因此很难在任何能源系统中得到最佳利用。电池存储是解决这一问题的可行解决方案。在本文中,我们考虑了分布式功率流分配,包括不稳定的发电机、不可预测的电力负载和多个储能系统 (ESS),它们之间有不同的逻辑电源连接组合。我们提出了功率流分配 (PFA) 算法来处理单个和多个负载,以解决在智能家居环境中使用 ESS 减少能量损失和改善分布式功率流分配的可能性。模拟结果表明,发电机、负载和存储系统之间的逻辑电源连接的增加可以显著减少能量损失。与冬季将所有发电电力直接存储在 ESS 中的功率流分配相比,所提出的 PFA 算法可以将能量损失减少约 67%。结果进一步表明,与其他季节相比,春季的能量损失和 ESS 中存储的能量最高。
能源转型是全球能源部门从以化石为基础向零碳转型的途径,其驱动力是减少与能源相关的二氧化碳排放以应对气候变化。尽管环境可持续性和气候中和是这一过程的主要目标,但能源转型是一个更为复杂的范式转变,旨在为全球经济和社会带来利益。根据美国能源信息署最新的《国际能源展望》[1],未来趋势预测显示全球能源需求将增加,预计到 2050 年将增长约 47%。此外,全球需要改善能源供应。所有这些动机,以及对提高电力系统弹性的需求,都在促进建立一个新的能源生态系统,其基本思想依赖于分散化。根据这种方法,可以通过创建特权解决方案来应对能源挑战,从而获得可靠、绿色和有弹性的能源。在这种情况下,微电网已被确定为实现与能源转型相关的目标的合适电力系统模型。微电网是一种小型自控电力系统,可在给定的电气边界内将发电机和负载连接起来。它可以与上游主电网互动,既可以并网运行,也可以独立运行。微电网的主要特征包括:存在多个分布式发电机,其中可再生能源比例较高(例如光伏板、风力发电机等);存在储能系统 (ESS),通常基于电池;存在先进的通信基础设施 [2]。微电网中的储能系统 (ESS) 用于执行多种功能,以解决发电和需求变化的管理。微电网中储能系统的典型用途包括提供电压支持、频率调节、合成惯性、可再生能源稳定和时移、套利和配电系统升级延期等服务。此外,信息和通信技术 (ICT) 的广泛使用使微电网的组件能够以双向方式相互交换信息 [3]。就控制和管理而言,微电网通常采用多级方法进行管理,涵盖不同的时间范围和物理层。这种控制方法称为分层控制,可以实现最重要的微电网目标,例如电压/频率调节、功率共享、同步以及弹性和盈利运行。所有上述特性都允许根据定义的优化目标对微电网中的电力流进行调制,并允许电能的最终用户积极参与电力市场[4]。微电网中使用的能源管理系统(EMS)是在更高级别的分层控制下运行的监控系统,用于根据定义的目标(例如成本优化、能源效率)调度电源和ESS
摘要:制定了一种操作电力转换系统(PC)的策略,以最大程度地降低存储系统(ESS)的电量。考虑电源管理系统(PMS)确定ESS操作方法。主要功能包括峰值切割,峰转移和频率调节,通常与电率有关。因此,当价格低和高时,电池将被充电和放电,从而使电池货币化。但是,ESS为电池和PC造成了高昂的成本。因此,正在积极开发重复使用电动汽车(EV)电池的ESS。许多研究人员试图通过开发算法来通过对电力消费者进行电力负载分析来计算最佳ESS容量来最大化ESS的利用。基于此计算选择的ESS可以通过PM进行操作。此ESS可以使用电池状态(SOC),范围从10–90%,使用净现值进行可行性分析,该值反映当前的电力速率。考虑到ESS的初始投资成本与从ESS的发电中获得的效果之间的差异,进行了此可行性分析。在韩国,已经实施了许多政策,以鼓励安装ESS。ESS促进政策一直在2020年实施,以降低电力率,包括电池的合同能力。但是,自2021年以来,该政策已转变以根据每日最大发电量降低电量。因此,增加电池容量的常规方法是不合适的,并且应使用有限的电池来增加利用能力。对于ESS,可以使用由单个和并行结构组成的PCS。安装大容量ESS时,采用使用硅(SI)的PC来降低PC的单位成本。碳化硅(SIC)设备的单位价格最近显着下降。因此,在这项研究中,开发了使用此SIC设备的PC。此外,制定了一种算法,以最大程度地降低ESS的电量,并证明了基于该算法的模块化PC的操作。
电动汽车 (EV) 是低碳排放和可持续交通未来的重要组成部分。电动汽车在交通运输中的应用正在迅速增长,全球电动汽车数量将从 2012 年的 12 万辆增加到 2021 年的 600 多万辆 [1]。目前电动汽车最主要的储能技术是锂离子电池 (LIB)。由于锂库存的损失、活性材料的损失以及循环过程中固体电解质中间相的形成,电动汽车 LIB 会随着时间的推移和使用而退化,表现为可用容量的损失、内阻的增加,最终导致设备可用能量和功率的降低 [2]。当 LIB 在电动汽车运行中无法再提供令人满意的性能时,它们就会退出使用。退役的电动汽车锂离子电池可以重新用作“二次生命”的储能系统 (ESS),用于电网 [3],支持间歇性可再生能源生产源,如太阳能光伏 (PV) 和风力涡轮机,以满足低碳排放电网的电力负荷消耗。二次使用后,锂离子电池可以被拆卸并回收成新的锂离子电池 [4],形成锂离子电池的循环、低浪费经济 [5]。电网规模储能系统的需求和退役电动汽车锂离子电池的二次生命供应量都将扩大,尤其是随着电动汽车的大规模采用和电网电气化。到 2030 年,二次生命锂离子电池的供应量预计将超过每年 200MWh,以满足预计每年 183MWh 的电网规模储能系统需求 [6]。
全球环境问题(如全球变暖和化石燃料枯竭)是严重的问题。风力发电作为解决这些问题的方案已在世界范围内受到重视[1]。然而,风力发电机的输出会由于风速变化而频繁且迅速地波动。在拥有大规模风电场 (WF) 的电力系统中,频率和电压等电能质量可能会下降[2–5]。为了避免这种情况,电力公司发布了与 WF 功率波动相关的技术要求。为了缓解功率波动,人们使用了储能系统 (ESS)(如电池或飞轮 [6–8]),如图 1 所示。ESS 的主要问题之一是如何设计控制系统以降低成本。为此,需要一种控制算法来降低 ESS 的额定功率(额定能量容量),因为吸收 WF 输出短期分量的 ESS 的成本主要由额定功率决定。虽然 ESS 的成本也取决于额定能量容量,但它受到 ESS 额定功率(通过所谓的 C 速率)的制约 [9]。此外,虽然 ESS 的充电/放电损耗会影响成本,但尚未详细讨论该问题。已经报道了一些降低额定功率(额定能量容量)的 ESS 控制方法。一阶低通滤波器(FLF)通常用于 ESS 控制系统中,通过消除短期分量来减轻 WF 输出的波动。
Pixxel Space Technology, Inc. 请求授权在非地球静止轨道部署和运行三颗高光谱地球成像卫星,这些卫星被称为 FFLY 星座,将在地球探测卫星服务 (EESS) 和空间操作服务中运行。Pixxel 请求授权在以下频段运行:2025-2110 MHz 用于图像任务和遥测、跟踪和指挥 (TT&C) 上行链路;2200-2290 MHz 用于备用 ESSS 和 TT&C 下行链路;8025-8400 MHz 用于 EESS 下行链路。FFLY 卫星将部署到 590 公里(+/- 25 公里)的太阳同步低地球轨道,并在 565 公里(+15 公里)或以下高度运行五年。Pixxel 请求放弃美国频率分配表,使用 2200-2290 MHz 频段与美国境外的地面站进行 TT&C 下行链路通信。Pixxel 还请求放弃委员会修改后的 NGSO 处理轮次规则、放弃第 25.217(b) 条下的默认服务规则以及放弃 NGSO 系统的里程碑和保证金要求。
当难以直接连接到大型系统时(例如在岛屿或山区),会建造一个用柴油发电机供电的MG来供电。在韩国,柴油发电机为韩国电力公司 (KEPCO) 管理的 57 个岛屿和一些地方政府管理的岛屿供电。在某些情况下,地方政府管理的岛屿上使用一台柴油发电机,但韩国电力公司管理的岛屿至少安装了三台柴油发电机,两台或两台以上的柴油发电机同时运行。根据韩国电力公司的数据,2019 年,韩国电力公司管理的 57 个岛屿为发电消耗了 77,710 千升柴油,而 2020 年由于新冠疫情导致游客数量减少,消耗了 73,489 千升 [ 1 ]。为了减少化石燃料的使用,韩国自 2012 年以来多次尝试利用可再生能源和 ESS 为 MG 供电。在加沙岛的几次试验中,柴油消耗量与安装可再生能源和 ESS 之前相比减少了约 75% [2]。然而,在韩国,大多数用可再生能源和 ESS 取代柴油发电机的尝试都失败了。有一个 ESS 用于充电或放电,出于经济原因,柴油发电机起着重要作用 [3]。当一个 ESS 以恒定频率运行时,它的优势在于 MG 的频率保持恒定在标称频率。然而,如果可再生能源和负载分布在广阔的区域,即使 ESS 将连接点的电压调节为恒定,MG 各部分的电压也会根据可再生能源发电量和负载而波动。此外,如果 ESS 发生故障,MG 就会断电,这会降低电源的可靠性。考虑到长期电力需求的增长,初始投资成本过高,因为从一开始就需要安装容量远大于满负荷的 ESS。此外,由于 ESS 无法在最佳工作点运行,整个 MG 的效率也会降低。考虑到 MG 的稳定性和可扩展性,必须安装并并行运行多个单位容量小于 MG 最大功率需求的 ESS。为了最大限度地提高整个 MG 的效率,需要确定