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新能源侧储能配置技术研究综述
来源: | 作者:admin | 发布时间: 2023-07-27 | 304 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

在搭建储能优化配置模型阶段,基于前述基础数据收资和储能控制策略或运行边界的确定,提取储能应用的典型工况或构建典型场景集,以全寿命周期收益最大、项目投资成本最低、储能容量最小等目标中的一个或多个作为优化目标,在考虑典型工况下储能设备的寿命衰减特性基础上,搭建储能优化配置模型。如果应用工况需要储能兼具小时级充放电、频繁充放电状态切换、快速功率响应等能力,采用多种储能技术联合应用,从提升储能技术对场景需求的响应程度和项目的全寿命周期投资经济性来讲均是有效的技术手段。

在储能优化配置模型的求解阶段,主流的做法是选择适用的智能求解算法或改进的智能求解算法进行求解,或者首先通过对模型做线性化处理或凸化处理,经过处理后的模型,可以直接调用商业求解器进行求解。在储能配置效果的预评估阶段,可采用时序生产模拟方法在年度长时间尺度上评估储能配置比例在促进新能源消纳方面的作用,或搭建控制策略模型,输入基础数据样本,通过仿真储能系统的运行过程评估储能的应用效果,还可以采用经济性评估方法对储能项目的投资经济性进行评估。

本文就目前国内外在各环节的详细进展进行总结分析,以期为该领域的研究人员开展更深入的研究提供理论基础。

1 “新能源+储能”的应用场景

新能源侧的储能技术需求,大多来自新能源电站并网运行规定、电力系统安全稳定导则等相关管理规定[6-8]。储能的应用场景主要包含机组、电站、省级电网、区域电网4个层面,如图1所示。

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图1 新能源侧储能应用场景分类

Fig.1 Classification of energy storage application scenarios on the renewable energy side

1.1 提升新能源机组的故障穿越能力

储能在提升新能源故障穿越能力方面主要用于提升机组的高、低电压穿越能力。文献[9-11]基于新能源机组故障穿越要求,对故障前后系统能量变化进行分析,通过仿真不同深度电压跌落故障,研究直流母线侧超级电容器的容量需求。文献[12]提出了用于评价双馈风电系统低电压穿越能力的并网点电压偏移量指标,再结合经济成本,求解最严重故障情形下的储能配置容量。文献[13-14]以单台风机并网为例,通过仿真对比了超导储能-限流系统与电池储能、静止同步补偿器等装置在提高风电低电压穿越能力方面的性能和经济性。文献[15-16]指出储能系统也可以提升新能源电站的高压穿越能力。

1.2 促进新能源电站并网

以新能源电站或基地为单位配置储能,是在源侧促进新能源并网消纳的主要应用场景,主要通过平抑新能源出力波动、补偿功率预测误差、降低弃电率等应用,提升新能源的并网友好性。

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