登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
在数学上,方差可以反映随机变量偏离其均值的程度,负荷的方差可以反映负荷曲线的波动程度,文中选取储能设备补偿后的电网负荷曲线的方差作为目标函数:
多目标优化对电量损耗和负荷波动综合考虑,其目标函数如下所示:
普通节点功率平衡方程为:
不等式约束包含静态约束和动态约束两种,其中静态约束为节点电压上下限约束和储能充放电功率上下限约束,动态约束为储能电量约束。
3. 求解方法
3.1求解思路
含储能系统的策略优化模型求解思路基本如图1所示。
图1 优化模型的求解思路
(1)根据配电网历史负荷数据开展配电网日前负荷预测,根据事先确定好策略选定储能设备充放电时段; (2)以日前负荷预测、配电网网络拓扑、储能设备初始电量及储能设备充放电时段为输入,建立含储能系统的策略优化模型; (3)开展配电网多点储能设备多时段优化,得到各时段储能设备的全局最优充放电策略。在多时段优化算法的选择上,文中选取内点优化器(interior point optimizer,IPOPT )进行求解。IPOPT以原-对偶内点法为核心求解非线性凸规划问题,在优化领域得到了高度的认可和广泛的应用。
3.2充放电时段选择
在进行多时段充放电策略联合优化之前,储能设备的充放电时段应已确定。但储能设备充放电时段的选择,将直接影响配电网的运行效率和储能设备投资者的经济收益,而且储能设备的寿命与充放电次数有直接关系,因此应对充放电次数加以限制。目前储能充放电时段的选择有以下2种。
(1)模式1:根据分时电价确定充放电时段。与低充高放对应,如图2所示,在峰电价时段(8:00am-21:00pm)放电,谷电价时段(21:00pm-8:00am)充电,这种充电模式可以保证储能设备投资者赚取的电价差利润最大化。
图2 根据分时电价确定充放电时段
(2)模式2:根据负荷情况确定充放电时段。 根据负荷预测得到待优化时段的平均负荷,当预测负荷高于平均负荷时储能放电,当预测负荷低于平均负荷时储能充电,如图3所示。
图3 根据负荷情况确定充放电时段
第二种充放电时段选择存在储能充放电次数过多的风险,因此也需要事先对预测负荷曲线加以分析,以避免上述情况的发生。目前较为典型的负荷曲线为全天型、单峰型、双峰型和夜间型,这4种类型的负荷曲线均不会发生储能充放电次数过多的现象,因此第二种充放电时段选择在绝大多数情况下是可行的。
3.3求解效率提升
(1)自动微分技术应用。对于多时段耦合优化问题,内点法求解过程中所需的雅可比矩阵计算和海森矩阵计算编码工作量巨大,但IPOPT并不提供上述计算功能,需要开发人员自行编码。基于C++重载的自动微分,是一种自动微分工具,可以为IPOPT的求解过程提供雅可比矩阵计算和海森矩阵计算功能,而且它提供了稀疏求导功能,尽可能地缩短了自动求导所需的时间。
(2)储能电量约束缩减。由于储能设备在t时刻的存储电量与之前的0~t-1个时段均有关联,因此自动微分和矩阵运算的计算量很大。考虑到3.2提到的2种充电方式,储能设备在整个优化时间区间内充放电状态转换次数不多,且在某 一充电时间区间内,只需要对最后一个充电时段加以约束即可(该策略对放电状态同样适用)。因此,在整个优化时间区间内,只需要找到储能充放电状态切换的时刻,并对这几个时刻进行电量约束,即可实现整个优化时间区间内的储能电量约束。例如图2储能电量约束由96个缩减为3个,图3储能电量约束由96个缩减为5个。
4. 算例仿真
为验证文中所述模型与策略的可行性和准确性,以某19节点实际配电网为例,进行算例分析。该实际配电网拓扑结构如图4所示,储能设备参数如表1所示。
图4 某实际配电网拓扑结构
表1 储能设备参数
以上述及的配电网某典型日负荷为例,储能充放电模式选择模式2,进行储能充放电策略优化, 优化前后的典型日负荷曲线如图5所示,优化前后的系统电量损耗和负荷波动如表2所示。
图5 储能平抑后的负荷曲线
因此可见,多目标优化综合考虑了系统电量损耗和负荷波动,在牺牲很少量电量损耗的前提下获得了很好的削峰填谷效果。3种目标函数下,储能总体运行参数如图6所示。
图6 储能总体功率和电量曲线
由图6可见:
(1)以最小负荷波动为目标函数时,储能设备的充放电功率和电量均最高,而储能的充放电过程加剧了系统的电量损耗,印证了表2的结论。
(2)储能设备在充电过程中,存储电量达到了容量上限,若系统配变的储能容量足够大,系统的负荷曲线将被平抑成一条平稳的直线。
5. 结语
随着配电网负荷峰谷差的不断扩大,配变重过载问题时有发生,配电网面临着越来越大的运行风险和运营压力,而储能设备在配电网中的应用,可以有效降低配电网负荷峰谷差异和重过载风险。文中利用稀疏自动微分技术减少代码编写工作量、通过储能电量约束约简降低模型复杂度的方式,极大地方便了模型的求解,提升了计算效率,通过某实际配电网储能示范工程的算例仿真,验证了模型的准确性、算法的高效性与策略的可行性。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
极星储能网获悉,6月26日,根据伍德麦肯兹(WoodMackenzie)和美国清洁电力协会(ACP)最新的美国储能监测报告,在当前政策不确定性的情况下,美国储能市场2025年第一季度仍旧创下新纪录,强势增长2GW。其中,公用事业规模细分市场以1.5GW的新增装机大幅度领先,同比跃升了57%。美国清洁电力协会市场和
赣锋锂业6月25日在2024年年度股东大会上表示,公司已形成固态电池全链路布局,覆盖硫化物电解质及原材料、氧化物电解质、金属锂负极等关键环节。公司同步推进硅基与锂金属负极双路线,其中400Wh/kg电池循环寿命突破800次并完成工程验证;首款500Wh/kg级10Ah产品实现小批量量产。硅基体系实现320-450Wh/
日前,安阳市生态环境局印发《安阳市“无废城市”建设实施方案(2025—2027年)》(征求意见稿)。文件提出,到2027年底,安阳市“无废城市”制度、市场、技术、监管体系基本完善,主要指标达到省内先进水平,减污降碳协同增效作用初显;安阳市固体废物智慧监管信息平台上线运营,实现五大领域固体废物
北极星储能网获悉,近日,时风集团分布式用户侧储能示范工程(三期40MW/80MWh)设备成功并网。时风集团分布式用户侧储能示范工程总投资2.2亿元,规划容量达100MW/200MWh,分三个阶段实施,覆盖旗下七大零碳产业园区。随着三期项目的顺利并网,整个储能电站项目的优势愈发凸显,为时风集团的绿色能源转
根据权威报道,光伏电站火灾案例中,直流电弧引发的火灾占比较大,成为光伏电站火灾的“带头大哥”。光伏电站直流电弧故障是一种时常发生、隐蔽性强、具有发展性、可以引起灾难性后果的“顽疾”。本文着重分析直流电弧火灾的主要类型,及国内外对相关内容的主要规范要求。在光伏电站中,直流电弧的产生
德国虚拟电厂参与平衡市场机制的经验分析李晨阳江海燕史文博(国网(苏州)城市能源研究院)随着我国可再生能源装机占比过半,电力系统的分钟级快速灵活调节能力已成为我国新型电力系统建设的必然要求。德国作为能源体系快速转型、实现高比例新能源接入的典型代表国家,其虚拟电厂深度参与电力平衡市场
今年以来,与电力相关的展会、峰会、研讨会大大小小不下百余场,大家除了热议《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(发改价格〔2025〕136号)对市场带来的颠覆式影响,最有热度的是西班牙大停电对市场影响的诸多思考。毕竟,这是人类历史上高新能源比例场景下,一次措手不
北极星储能网获悉,陕西省发展和改革委员会、国家能源局西北监管局印发《创新支持虚拟电厂参与电力市场促进高质量发展实施方案》,提到,根据聚合资源的不同,虚拟电厂可分为发电类资源、负荷类资源和独立储能类资源三类。其中,发电类资源、负荷类资源内均可包含储能装置,独立储能类资源指的是,符合
北极星售电网获悉,陕西省发展和改革委员会、国家能源局西北监管局近日发布了关于印发《创新支持虚拟电厂参与电力市场促进高质量发展实施方案》的通知,其中提到,将虚拟电厂聚合资源分为发电类资源、负荷类资源和独立储能类资源三类:发电类资源:符合国家及陕西省分布式电源有关管理要求,具备独立上
6月4日,由国网辽宁省电力有限公司主导编制的国际标准《基于分布式账本的储能共享系统框架》在国际电信联盟电信标准化组织(ITU-T)发布。这标志着该公司在“区块链+储能”领域积累的经验获得国际认可,进一步巩固了企业在分布式能源安全领域的国际话语权。国际电信联盟作为联合国主管信息通信技术事务
试论新型电力系统构建的核心特征和基本特征中国能源建设集团投资有限公司总经济师徐进新型电力系统是在确保我国能源战略转型和“双碳”目标实现的大背景下构建的现代化电力体系,是关系到我国经济发展、能源安全、环境保护和社会福祉的关键举措。国家能源局已明确新型电力系统“三步走”发展路径,即以
最近《人民日报》通过专访任正非对外释放了重要信号。其中也讲到了,AI竞争的背后,是要有充足的电力、发达的信息网络,而中国有这样的优势。可以说,AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,这已成为科技行业的共识。本期「电网深谈」邀请了阿里云能源行业首席架构师黄振、浙江省电力负荷管理中心孙钢、浙
为深入贯彻《国家发展改革委国家能源局关于深化提升“获得电力”服务水平全面打造现代化用电营商环境的意见》(发改能源规〔2025〕624号),近日,华东能源监管局向辖区内各级供电企业、增量配电网企业部署政策落实相关工作。华东能源监管局要求各级供电企业、增量配电网企业切实履行主体责任,结合实
北极星太阳能光伏网获悉,6月27日,吉林省发改委公布了《吉林省分布式光伏发电项目2025年3季度接入配电网可开放容量表》,表格显示,国网吉林电力有限公司辖区可开放容量为1325.13MW,吉林省地方电力有限公司辖区可开放容量为109.411MW,全省总计1434.541MW。
6月26日,成都市经信局公示支持供电公司配电网建设市级财政补贴资金审核结果。原文如下:关于支持供电公司配电网建设市级财政补贴资金审核结果的公示按照市经信局《关于组织申报2025年电力相关政策补助和奖励资金的通知》(成经信财〔2025〕3号)文件要求,我局组织申报了支持供电公司配电网建设市级财
在科技发展的浪潮中,无人机技术正以前所未有的速度重塑着众多行业的发展格局。电力领域,无人机正成为电网智能化升级的“标配”。通过无人机、智能算法与数字化平台的深度融合,为电力行业提供安全高效、精准、智能、可扩展的巡检解决方案。无人机巡检正努力实现从“单一巡检工具”到“全流程数智化巡
2005年前后,SmartGrid概念出现,欧美的SmartGrid选择了配网智能化、微电网、分布式电源、虚拟电厂的路径。中国的SmartGrid更强调集中投资,集中管理,特高压+风光大基地。路径没有对错,中国和欧美选择了当时各自合适的发展路线。时过境迁,新型电力系统的挑战,不仅来自“双高”,也就是高比例可再生
北极星输配电网获悉,6月15日,福建电网正式进入迎峰度夏保供电状态。根据预测,今年夏季福建电力保供总体形势为全省紧平衡,午、晚峰最高用电负荷预计为5780万千瓦、5500万千瓦,分别比增6.4%、6.9%。今年,国网福建电力共安排迎峰度夏基建工程20项,其中500千伏工程1项,220千伏工程5项,110千伏工程
安全是一切工作的基础,是发展之基、立企之本。国网新疆电力有限公司深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产的重要论述和重要指示批示精神,全面落实新疆维吾尔自治区和国家电网有限公司安全生产工作部署,扎实开展安全生产治本攻坚三年行动,以“时时放心不下”的责任感、“安全一失万无”的危机感,不
北极星售电网获悉,6月23日,山西省能源局发布关于平鲁经济技术开发区增量配电网配电区域划分方案的公示。根据国家发展改革委、国家能源局《增量配电业务配电区域划分实施办法》(发改能源规〔2024〕317号),我局现将平鲁经济技术开发区增量配电网配电区域范围进行公示。公示内容:平鲁经济技术开发区
北极星输配电网获悉,6月24日,全户内混凝土海岛变电站—220千伏望海(金塘)输变电工程在浙江舟山金塘岛正式投运。据介绍,本次投运的望海变占地1.5万平方米,总投资达2.52亿元,可容纳4台240兆伏安主变压器,是浙江电网建设史上同等电压等级规模最大的跨海联网输变电工程。同时,望海变是舟山首座应
6月24日,江西省发展改革委关于进一步完善分时电价机制有关事项的通知。通知显示,根据不同季节电力供需形势和负荷特性,按季节对峰平谷时段进行调整。调整后的时段为:1月和12月:高峰(含尖峰)时段9:00-12:00、18:00-21:00,其中尖峰时段为18:00-20:00;低谷时段0:00-6:00;其余时段为
最近《人民日报》通过专访任正非对外释放了重要信号。其中也讲到了,AI竞争的背后,是要有充足的电力、发达的信息网络,而中国有这样的优势。可以说,AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,这已成为科技行业的共识。本期「电网深谈」邀请了阿里云能源行业首席架构师黄振、浙江省电力负荷管理中心孙钢、浙
在祖国北疆,内蒙古乌兰察布广袤的大地上,成片的光伏板如蓝色海洋泛起涟漪。不远处,一排近百米高的风电机组擎天而立,勾勒出一幅壮美的绿色画卷。四个月前,蒙西电力现货市场转入正式运行。作为全国首个实现新能源全电量入市的现货市场,蒙西地区以“发用双侧全电量参与”“日前预出清+实时市场”等
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
随着电力市场化改革纵深推进,山东2025年分时电价政策(尖峰、高峰、平段、低谷、深谷五段式)完成关键性调整#x2014;冬季储能“两充两放”运行策略正式落地,工商业储能的经济性显著提升。然而,不同购电模式下储能的收益逻辑和风险差异显著。下面,电工时代从代理购电与零售购电两种模式切入,分析山
北极星储能网获悉,储能技术成本持续下降,导致印度储能开发商之间的竞争也更加激烈。近日,印度拉贾斯坦邦总规模2GWh的两笔储能集采开标,此次预计总投资为200亿卢比。这两笔开标报价接连创造了印度储能报价历史新低,低于印度此前所有大规模储能招标的价格。印度拉贾斯坦邦电力监管委员会(RERC)已
6月26日,浙江省丽水市景宁畲族自治县发展和改革局等4部门发布关于印发《景宁畲族自治县电力负荷管控措施和绿电近零碳微电网群建设补贴实施办法》的通知,对2025年至2028年迎峰度夏(冬)期间,注册地在景宁县,企业有效参与由供电公司发起的移峰填谷、集中检修且拥有独立用电户号、满足计量采集要求的
作者:莫子鸣1饶宗昕1杨建飞1杨孟昊2蔡黎明1单位:1.同济大学汽车学院;2.同济大学材料科学与工程学院引用本文:莫子鸣,饶宗昕,杨建飞,等.锂离子电池过充热失控气热模型构建及关键参数影响分析[J].储能科学与技术,2025,14(5):1784-1796.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0262本文亮点:(1)构建了
北极星储能网获悉,6月25日消息,康能新能源公司打造的“光储充放”V2G综合充电站正式运营。该充电站位于康巴什区青春山街道办事处西侧停车场内,划分了慢充、快充和超充区域,可同时满足56台新能源汽车即插即用,最快15分钟充电80%,并通过智能调度系统,优化充电排队效率。站内安装了2台双向充放电一
6月23日,江南电力与中国能建江苏院联合体承建的常州市新北区100兆瓦/200兆瓦时新型独立储能电站项目全容量并网。该项目位于江苏省常州市新北区,是江苏省2025年度能源领域重大项目,同时也是常州市首个百兆瓦级新型独立储能示范项目。全站可实现充放电功能,规模100MW/200MWh。项目建成后,每年可为电
电化学储能系统在电力系统中的应用场景大致可以分为5类,分别是源侧、网侧(主网)、台区(配网)、工商业以及户用储能。在这些场景中,储能有不同的接入位置,根据市场主体与电网公司的产权分界点来区分,可以把源侧、工商业以及户用都放置于表后的区域,可称为表后大小储,因为这些接入场景中,除了
6月22日,低碳院在新一代煤电耦合物理储能领域取得重要研究进展,成功构建了一种新型高效能量梯级利用的燃煤电厂耦合物理储能系统,通过能量、、经济、环境综合分析方法,显著提高了燃煤机组的运行灵活性和系统经济性。相关研究成果以《基于能量//经济/环境及运行性能分析的煤电与压缩空气储能耦合提升
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!