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高比例风电系统中储能集群辅助火电机组调峰分层优化控制策略
Hierarchical Optimal Control Strategy of Energy Storage Clusters Assisting Thermal Power Units for Peak Shaving in High-Proportion Wind Power Systems
| 作者 | 李军徽 · 潘雅慧 · 穆钢 · 李翠萍 · 贾晨 |
| 期刊 | 电工技术学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 40 卷 第 7 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 调峰调频 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 储能集群 电力系统调峰 电池寿命 双层优化控制策略 李军徽 潘雅慧 穆钢 李翠萍 贾晨 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society |
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针对大规模风电并网带来的调峰挑战,提出一种储能集群辅助火电机组的分层优化控制策略。上层基于储能调峰盈余系数优化火储协同出力,提升系统调峰能力;下层在满足潮流、一致性与公平性约束下,构建兼顾寿命、负荷均衡与运行成本的多目标模型,结合遗传算法与迭代修正求解各储能电站最优出力。仿真结果表明,该策略可减少高峰时段调峰需求87.40 MW,降低总运行成本3.62%,并提升储能循环寿命,验证了其技术经济有效性。
为应对大规模风电能源并网给电力系统调峰带来的严峻挑战,提出一种储能集群辅助火电机组调峰的分层优化控制策略.在火-储调控层,提出基于储能集群调峰盈余系数的火储调峰优化控制策略,通过引入储能调峰盈余系数,合理预留储能调峰出力空间,提高整体调峰效果;在储能集群内部调控层,为减缓储能电站老化提出多目标约束下各储能电站优化控制策略,考虑网络潮流约束、调控一致性约束、出力公平性约束等技术经济性约束条件,兼顾储能寿命、节点负荷率平衡度及运行成本等多目标模型,利用遗传算法计算得到各储能电站出力初值,与上层调峰任务分配中储能所需出力修正迭代,最终确定各储能电站最优出力.通过算例仿真得出,在高峰时段该文所提策略能实现调峰需求下降 87.40 MW,在满足新能源完全消纳前提下,总运行成本下降 3.62%,且各储能电站循环寿命次数都有不同程度的增加,其中锂电池储能电站增加了4.38%,从经济性和调峰技术性两方面验证了该文所提策略的有效性.
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SunView 深度解读
该分层优化控制策略对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有直接应用价值。上层火储协同优化可集成至iSolarCloud云平台的能量管理系统(EMS),实现多储能电站集群调度;下层多目标优化模型(寿命、负荷均衡、成本)可嵌入ST变流器的本地控制器,通过遗传算法实时优化功率分配。该策略提出的储能调峰盈余系数指标可作为阳光电源ESS集成方案的关键性能参数,指导火储协同配置比例设计。研究验证的3.62%成本降低和寿命提升效果,为阳光电源在高比例新能源场景下的储能调峰解决方案提供了量化优化依据,增强产品在电网辅助服务市场的竞争力。