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摘要:在现代化电网的基础上,为了提高用户端蓄电池储能系统的成本效益和使用寿命,提出了一种基于优化能源规划的储能配置和控制方法。首先,开发了一个用户能源存储应用成本效益经济分析模型。在分配最有效的净储能时,考虑到不同放电深度电池容量的衰减特性以及可再生能源的负荷和发电方面的不确定性。其次,在运行阶段,利用预测模型控制实现电源管理,跟踪设备输出的变化,解决系统优化规划决策,确保用户收入和电池寿命。对几种电池的经济性进行分析和比较,包括分阶段使用电池,表明了联合规划和运行储能的方法对于最大限度地提高用户方储能的经济价值的重要意义。
关键词:用户储能;容量配置;最优运行方案;研究分析;
前言
当前,能源储存在电网中发挥了越来越大的作用,采取了一系列措施,以促进节能和减少排放,并促进制定可持续发展战略。与此同时,用户需要提高电源的质量和可靠性,以确保满足日常需求。基于客户机的电源存储设备可以提高电源可靠性,并有助于分配客户的存储容量和优化策略分析的执行。
1 储能应用概述
1.1 用户方储能设备能很好地实现需求方反应,通过负荷调节等措施缩小峰值差,从而节省用户的电费。如果电网突然断电,储能装置可作为备用电源,为用户提供可靠的电源,从而减少停电造成的一系列损坏。此外,储能装置可在一定程度上补偿无功和有功功率,以确保即时平衡用户方面的无功和有功功率,提高供电质量,保证整个系统的稳定运行。储能设施也是新能源生产设备的重要组成部分。在此基础上,可以大大提高发电机供电的可靠性和稳定性,推动现代能源新技术的发展。
1.2 客户的电池存储应用程序必须解决节能和使用寿命问题。当前的研究可总结为:优化存储容量配置和经济分析:通过构建成本分析模型来测试存储投资的成本效益-客户能源应用的优势,以确定最佳配置和运行解决方案正在进行的工作中考虑到的主要收入类型包括填补峰值和控制需求;在成本方面,正在进行的工作主要集中在基本建设成本、运营成本和电池寿命方面,很少研究考虑到与电池运行期间电池容量减少有关的成本或效率变化。系统电源管理和优化控制:在电力存储系统连接后,应考虑与电网和其他最终用户系统设备(如分布式可再生能源的生产和负荷)进行协调,以便最大限度地实现能源存储的实际效益另一方面,为了最大限度地提高电池效率和使用寿命,必须考虑充电和放电功率的分配以及对多个存储系统或模块之间的平衡的控制。电源存储应用程序开发:通过增加客户端电池电源存储系统的功能和服务类型,提高电池电源应用程序的优势。例如,数据中心备用电源用于提供最大填充服务,分布式电池用于提供请求响应和频率调节服务。
1.3 根据关于分布式能源存储优化规划的国家和国际研究,大多数目标功能是确定综合技术或经济或技术目标,这些目标是在能源存储本身和系统运行的约束下优化的。目标特征通常可以集成到单个目标优化中,约束包括相等约束和不相等约束。对这一优化问题进行了大量的研究,而诸如遗传算法等智能求解算法大多用于解决这一问题。此外,规划客户的储能设备时没有配电问题;此外,由于目前中国工商用户的每小时价格政策和两种电价制度,用户方引入分布式储能主要是经济性的,储能配置研究旨在降低电费。
1.4 作为上述研究的一部分,本文重点介绍了面向企业、数据中心和家庭等终端用户的电池电源存储系统的优化配置和控制。为用户提供最经济高效的电池存储投资和运营策略。在规划阶段,优化存储系统的容量和额定功率配置非常重要。配置优化可确保存储系统与用户使用的电量相匹配,因此,在存储容量投入使用后,它可以在没有容量、电力不足或配置过度的情况下实现最高的成本效益。这就要求优化模型考虑到规划阶段和运行阶段,以便在规划阶段对能源储存的经济预测尽可能接近未来的实际运行结果,从而确保用户在能源储存方面的投资回报的可靠性。但是,作为当前能源存储优化配置研究的一部分,如果大多数文档在规划模型中考虑系统的工作方式,则简化规划模型中复杂多样的工作条件可能会妨碍实现预期的效益分析结果。
2 最优容量配置策略及运行策略
2.1 目标函数构建
对于普通消费者来说,储能设备安装的主要操作原则是在低功耗期间充电,在峰值功耗和停电期间向用户供电。但是,停电给用户带来的好处并不明显。因此,储能设备主要通过峰值填充工艺为用户带来额外的好处,即大大降低了用户购买电力的成本,其定义如下:
c在公式中是一段时间的电价;q代表一段时间内的电力负荷,当Q>0时,储能装置在这段时间内供电;Q=0时,不存在垃圾填埋场或填埋场。和P<0充电一段时间。用户可以根据电池的充电和放电容量最大限度地发挥优势,因此目标功能可以进一步优化如下:
2.2 约束条件分析
电池储能设备的负荷和储存条件应小于电池储能设备的额定值,以避免整个系统过载,从而可以设置限制条件。此外,目前的电价往往提前一天公布,假设蓄电池储能技术设备中储存的全部电量能在一天内有效放电。储能往往是在电费最低的午夜开始,因此必须假定所有技术电池储能设备每周7天、每天24小时运作;第二,旋转用户使用的电池储能技术设备往往比较少,因此可以假定,这不会对整个电力系统的价格产生重大的额外影响。
2.3 求解策略分析
使用协同演化的粒子群优化算法分析整个模型。由于模型包含某些约束,因此必须使用惩罚特征方法将受约束的模型转换为不受约束的模型。罚函数的构造主要是使用目标函数和系统约束来重建参数相加的目标函数,从而将相对复杂的约束模型转换为简单的无约束模型。最后,根据无约束优化理论对模型进行了分析。这种方法主要包括外点法和内点法。这次主要是内部解决问题的方法通常,具有约束的最佳模型为以下公式。内点法主要用于上述约束模型的罚金和奖励公式。
自适应最小均衡器算法是自适应计算领域最简单、最合适的方法。它通过随机解压缩将成本函数降至最低。协同进化计算方法主要是指模拟生物协同进化模型的仿生学计算方法。此处提到的协同变化主要是将要优化的问题解决方法分为两个子社区,每个子社区根据一个计划分别进行优化。在整个优化周期中,在每次迭代更新后,这两个社区都使用解决方法矢量比较来选择最佳解决方法。
结束语
综上,安装储能设备时,用户可以有效提高供电可靠性,减轻用户负担,提高供电质量等;对于大中型企业的能源用户来说,存储设备还可以大大减少对专用电力分配能力的投资。因此,有必要探讨如何合理安排能源装卸时间,最终最大限度地提高用户的效益,以便在能源储存方面取得最大的经济效益。初步讨论的重点是用户端存储容量分配和最佳操作策略分析。本文只涉及到了部分内容,希望有助于电力行业的迅速发展。今后,随着节能减排环保理念的不断落实,电力将更加清洁、节能,客户的存储设备是未来电力供应的发展趋势。
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