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评估提供频率调节的储能容量价值
Assessing the Capacity Value of Energy Storage That Provides Frequency Regulation
| 作者 | Hyeong Jun Kim · Ramteen Sioshansi · Eamonn Lannoye · Erik Ela |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Systems |
| 出版日期 | 2024年11月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 调峰调频 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 储能资源充足性评估 能量状态 调频 决策策略 容量价值 |
语言:
中文摘要
由于确定储能系统的能量状态(SOE)较为复杂,多用途应用使得对储能资源充足性贡献的评估变得复杂。SOE 会影响资源充足性评估,因为储能系统必须有可用的储存能量来缓解负荷损失。本文提出了一个三步流程,用于评估提供频率调节服务的储能系统的资源充足性贡献。首先,我们采用离散随机动态优化方法来推导不同储能应用之间的权衡决策策略。接下来,将这些决策策略应用于混合整数线性优化,以滚动时域的方式确定储能系统的实际运行情况。最后,通过仿真来评估储能系统的资源充足性贡献。本文使用基于实际系统数据的简单示例和案例研究对该方法进行了验证。我们将所提出的模型与另一个忽略频率调节的模型进行了对比,展示了市场设计、频率调节服务提供情况以及储能规模对储能容量价值的影响。
English Abstract
Due to complexity in determining its state of energy (SOE), multi-use applications complicate the assessment of energy storage's resource-adequacy contribution. SOE impacts resource-adequacy assessment because energy storage must have stored energy available to mitigate a loss of load. This paper develops a three-step process to assess the resource-adequacy contribution of energy storage that provides frequency regulation. First, we use discretized stochastic dynamic optimization to derive decision policies that tradeoff between different energy-storage applications. Next, the decision policies are used in a mixed-integer linear optimization that determines actual energy-storage operation in a rolling-horizon fashion. Finally, simulation is used to assess energy storage's resource-adequacy contribution. The methodology is demonstrated using a simple example and a case study that are based on actual real-world system data. We benchmark our proposed model to another that neglects frequency regulation and show the impacts of market design, frequency-regulation provision, and energy-storage size on the capacity value of energy storage.
S
SunView 深度解读
该储能SOE动态管理与容量价值评估技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的频率调节与SOE协同优化方法可直接应用于储能系统的能量管理策略(EMS)优化,通过精确建模SOE动态变化,在提供调频辅助服务的同时保障容量充裕性贡献。对阳光电源产品的启发包括:1)在ST储能变流器中集成SOE预测算法,实现调频与容量备用的多目标优化;2)优化PowerTitan系统的功率分配策略,量化评估其在高比例新能源电网中的容量价值;3)为iSolarCloud平台增加储能资产容量价值评估模块,支持储能电站参与容量市场的商业决策,提升储能系统经济性。