高铁站内含有冷热电等多种负荷,是综合能源系统(integrated energy system,IES)的典型应用场景之一,同时相比常规工业园区,高铁站体巨型空腔具有明显的储能特性。文章针对国内某新型高铁站的规划设计,提出了一种考虑高铁站站体建筑储能特性的综合能源系统规划方法。首先建立了综合能源系统的供能框架,在此基础上基于高铁站的建筑特性及站内温度搭建了建筑储能系统模型,之后将该模型集成到综合能源系统框架中。整体规划以年化成本为优化目标,并考虑相应的温度舒适性成本,采用双层优化的方法对系统进行优化。仿真结果表明了所提方法的有效性和合理性。
虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是解决大量分布式电源(distributed generation,DG)接入电网调控运行的有效手段。分布式电源通过虚拟电厂参与电力系统的辅助服务市场,为电网提供调峰调频等辅助服务并从中获利,实现电网与分布式电源用户的双赢。文章在基于稀疏通信和点对点信息交互的全分布式协调控制方式的基础上,提出了基于次梯度投影分布式控制的虚拟电厂经济性一次调频方法,在保证自身运行成本最小化的前提下实现虚拟电厂的一次频率控制,提高了其并网友好性和对电网的频率支撑水平。相比传统下垂控制能够实现最优功率分配,避免竞争控制,相比一般分布式次梯度法能够更好地处理分布式电源功率限值的问题,并对通信时延具有较好的适应性。
作为未来配电网的重要发展方向,交直流配电网方面的研究目前仍处于初始阶段,关于未来交直流配电网形态特征与应用模式的研究还不够充分和全面。该文首先总结国内外对直流配电网典型拓扑结构的研究,并阐述影响拓扑选取的原则;其次,针对连接交、直流配电网的关键设备包括换流器、软开关(soft open point,SOP)、电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的基本特征进行简要阐述;再次,从这三种交直流转换装置组网的角度出发,研究交直流配电网的形态特征及适合的应用模式;最后,对比基于三种不同互联装置的交直流配电网在设备组网形态、网架结构发展两方面的差异,为构建新型交直流配电网提供参考思路。
为提高可再生能源利用率和供电经济性,推进可再生能源与储能结合,实现可再生能源就地消纳,考虑配电网中源-荷不确定性,提出了一种含光储联合体 (photovoltaic and energy storage, PAES) 的交直流配电网双层两阶段鲁棒优化运行策略。第一层优化以接入PAES节点的购电费用最小为优化目标,并达到最大化消纳可再生能源的目的;第二层优化以交直流配电网运行费用最小为优化目标,总运行费用包括购电费用、网络损耗费用、储能电站的运行维护费用以及寿命损耗费用,并采用二阶锥松弛的方法处理非线性约束。文章所提策略实现了可再生能源的最大化消纳,改善了负荷曲线峰谷差距大的问题;在保证优化策略鲁棒性的基础上,实现了交直流配电网的经济运行。最后,以改造后的IEEE 33节点的交直流配电网为算例进行分析,验证了所提策略的正确性和有效性。