登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
储能参与电力系统调频能够减少火电机组的爬坡损耗,提高电力系统频率的稳定性。根据区域调频需求合理配置储能容量,将有利于提高系统经济性和稳定性。基于历史典型日区域控制误差(area control error,ACE),建立了基于集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法的调频储能容量优化配置模型。以储能参与调频的净效益期望最大为目标,计及储能系统荷电状态(state-of-ge,SOC)等约束,优化确定基于EEMD的ACE信号滤波阶数,进而确定参与调频的储能最优配置容量。最后,基于实测ACE数据验证了所提方法的有效性。
0 引言
随着电力系统电源结构的变化,新能源发电占比日益增高导致电网频率稳定性下降,原有调频手段已不足以满足目前的调频需求[1-2]。储能系统的控制技术已较成熟,从全充电模式至全放电模式的时间可控制在毫秒级,可快速响应、精确跟踪指令,利用其优异的控制性能对电力系进行功率-频率控制,可改善电网频率稳定性[3-5],是近年来研究热点。
储能系统辅助自动发电控制(automatic generation control,AGC)的基本思想是将储能系统添加到目标火电机组,并将其作为主控制器的补充装置,即发电机调速器控制器,以响应AGC指令[6]。优化协调速度快容量小的储能系统和速度慢容量大的火电机组之间的调节指令,可显著提高AGC的整体性能,降低火电机组本身的设备磨损和运行风险。文献[7-8]分析了美国电力市场中储能参与调频的收益,证明了储能在调频辅助服务中的竞争力。我国也相继开展了一系列储能调频研究和示范工作[9]。储能调频容量设置过大将会使成本大大提高[10],而容量过小又使火电机组频繁响应AGC指令,降低火电机组的运行效率并增加运行和维护成本。因此,根据电网实际调频需求,并结合火电和储能的调频性能、成本等影响因素,合理优化配置参与调频的储能容量,对于改善电网运行的经济性和稳定性都具有重要的现实意义。
有关参与电力系统调频的储能容量配置方法,文献[11]通过设定切比雪夫I型高通滤波器的时间常数,将调度信号分解为高频和低频并转换为持续时间曲线;文献[12]在储能运行过程中叠加了额外的充放电控制策略;文献[13]基于复频域灵敏度方法,考虑储能参与快速调频的动作时机与深度;文献[14]考虑调频要求与储能系统运行要求,以调频效果和经济性为目标配置了参与一次调频储能容量;文献[15]提出基于动态可用AGC的储能出力配置方案;文献[16]采用离散傅里叶变换法,分析了调频需求中的高、低频分量的占比。现有的文献对于储能调频容量配置主要基于调频需求分解方法,然而,传统高通或低通滤波器分解法会在滤波过程中产生延迟,导致调频需求不准确、增高成本,且不容易确定高低频分界点;离散傅里叶变换分解的方法只能对调频信号进行频域分析,得到高低频分量占比,而无法得到时域对应的高、低频分量,对调频信号缺乏局域性信息,不能有效给出某频率成分发生的具体时间段。文献[17]提出了基于经验模态分解和模糊机会约束的风电场混合储能容量配置方法,为储能分段滤波提出了较好的解决方案。
基于现有研究成果,本文提出基于集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法的调频储能容量优化配置模型。将全网参与调频的火电机组和储能分别等效为一台火电机组和一个储能电站。通过EEMD方法构造时空滤波器,将系统区域控制误差(area control error,ACE)信号根据不同的时间尺度特征分解成一系列准单分量信号,避免传统滤波器的局限性,同时减小由于模态混叠带来的重复调节。以储能参与调频后电网的净效益期望最大为目标,计及储能和火电的调频性能和约束,优化确定火、储分配调频信号的滤波阶数,并确定电网参与调频的最优储能容量。通过MATLAB对某电网实测数据进行分析,算例结果验证了本文所提方案的有效性和正确性。
1 基于EEMD的调频功率分配
电网调频指令信号为一种典型的含间歇信号的非平稳、非线性信号,传统基于频域的信号分解方法对于非线性和非平稳信号局限性较大。经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法可用来对非平稳、非线性信号进行分解,将多分量信号根据不同的时间尺度特征分解成一系列准单分量信号,分解后的信号称为原信号的固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)。但EMD方法处理含有间歇信号的序列时易产生模态混叠问题,模态混叠将会导致错误的IMF分量,从而使IMF丧失具体的物理意义。
集合经验模态分解(ensemble EMD,EEMD)提出一种噪声辅助数据分析方法,通过向待分解信号多次添加均匀白噪声再滤除的方法,可以在减小模态混叠现象的同时,得到更加准确的IMF分量。采用EEMD方法将ACE信号中真实存在的不同时间尺度或趋势的分量逐级分解出来,产生一系列具有相同时间尺度的数据序列,分解后的ACE序列与原始ACE序列相比具有更强的规律性和可处理性。
通过EEMD方法分解后的结果如下所示[18]:
式中:X(t)为待分解信号;hi(t)表示原始信号的第i阶IMF分量;rn(t)表示分解余项。
对电网历史ACE数据的统计分析可根据电网运行方式及波动特性,将全年的电网ACE数据分为几种典型日,在每一种典型日下,基于EEMD方法对ACE信号分解,得到一系列IMF分量,每个IMF分量可以表征原始ACE信号在其对应的某一时间尺度参数上的模态,即不同类型的扰动造成的电网功率波动。借助IMF分量构造时空滤波器,通过选取合适的滤波阶数d,可以将原始ACE功率信号分解成两部分,阶数小于等于d的IMF分量之和为频率较高的部分,由储能承担;阶数大于d的IMF分量之和为频率较低的部分,由火电机组承担。
式中d表示IMF的滤波阶数,也是储能和火电机组分配调频功率的分界点,且0≤d≤n。d=0表示将所有的ACE信号都分配给火电机组,即储能系统没有参与调频。
2 储能容量优化配置模型
由于全年电网运行情况不同,储能容量设置时需综合考虑全年各种运行情况,引入风险评估理念,综合各种典型日下电网净效益及该典型日概率,建立了净效益期望函数,通过优化滤波阶数d,使得火-储联合系统参与调频时净效益期望最大化,同时计及储能功率和容量约束等,时序模拟储能参与调频过程,进而确定系统最优储能配置容量。
优化目标函数设置为储能参与调频后带来的净效益期望最大。净效益主要包括3个部分,分别是第i个典型日调频性能指标提高带来的收益B(i,d)、火电机组参与调频的成本SG(i,d)和储能系统参与调频的成本SC(i,d)。以每种典型ACE运行日出现概率pi为权重,定义系统综合净效益期望最大为目标函数的储能容量优化模型如下:
式中:i为典型日类型编号;B(i,d)、SG(i,d)、SC(i,d)为第i个典型日的滤波阶数d的函数;Σpi=1。使得N种典型日下净效益期望最大时的d值即为火、储分配ACE调频功率的最优IMF滤波阶数。
1)火电机组调频成本。
火电机组成本为两类成本之和:①火电机组因参与自动发电控制频繁爬坡引起的机组磨损成本及维护成本S1;②火电机组分配其发出的一部分功率参与调频,因不能准确跟踪经济调度的基点发电功率而导致的额外成本S2。
式中:PG(t)、PG(t+1)分别为火电机组在t和t+1时刻接收的ACE信号;Sp为每兆瓦火电机组因频繁爬坡产生的额外成本,与功率变化正相关,元/(MW•h)。
So为每兆瓦火电机组因偏离经济调度曲线出力产生的额外成本,元/(MW•h)。
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。
北极星电力网获悉,华电集团电子商务平台近日发布华电辽宁能源发展股份有限公司白音华金山发电有限公司1、2号锅炉灵活性改造EPC工程中标候选人公示,北京巴布科克·威尔科克斯有限公司预中标该项目,投标报价2450.000000万元。中标候选人第1名:北京巴布科克·威尔科克斯有限公司,投标报价:2450.0000
国能(福州)热电有限公司4月火电机组完成发电量7.39亿千瓦时,机组利用小时达到616小时,完成月度兜底目标的112%,完成月度奋斗目标的102%,发电量同比增长61.12%,创历史同期最高水平,为完成全年生产经营目标打下良好基础。国能(福州)热电有限公司全面贯彻福建公司《关于延续会战精神,迎难而上、
中电联近日发布2023年度电力行业火电机组能效水平对标结果。按照2023年度电力行业火电机组能效水平对标活动安排,根据《全国火电燃煤机组能效水平对标办法》有关要求,中国电力企业联合会对能效指标、技术监督指标、环保指标和可靠性指标进行了综合评价,并经过数据公示、核实及最终评审等程序,评选出
近日,宁夏回族自治区推动工业领域大规模设备更新改造实施方案印发,方按提出,2024年,重点领域淘汰类设备全部更换为达到节能水平的设备。2025-2026年,重点领域超过70%规模以上企业实施节能技术改造,建成绿色工厂180家,能效低于基准水平的装置2026年底前完成技术改造或淘汰退出。到2027年,全区规
5月5日23时28分,华能北方公司、蒙西电网首台单机容量100万千瓦火电机组——达拉特发电厂五期工程9号机组锅炉首次点火一次成功。锅炉点火成功,为后续吹管及整套启动工作奠定了坚实基础,达电五期项目向机组投产目标迈出了关键一步。本次点火正值五一劳动节长假期间,北方公司相关负责人和工作组专家,
5月6日,青海省投3×660MW“上大压小”火电机组项目1号锅炉大板梁正式开始吊装,项目整体建设迈入新阶段。大板梁是锅炉钢结构最关键、最具标志性的构件,用于承担锅炉本体主要重量,是整个项目建设中吊装难度最大的部件之一。项目锅炉大板梁共计8根,首吊的K2下梁,长27.3米、宽2米、高1米,总重35.4吨
5月6日,国网天津电科院完成杨柳青电厂火电机组灵活性改造后非供热期的深度调峰能力现场评估工作。据了解,随着我国新能源并网比例的不断提高,新能源发电出力波动性和不确定性也在逐渐加大。在这种情况下,火电机组作为保障电力供应的主力军,其深度调峰能力显得尤为关键。而深度调峰能力评估作为验收
围绕的虚拟电厂的建设和运营问题,值得讨论一番。(来源:微信公众号“鱼眼看电改”作者:俞庆)首先来看一些朋友的问题:问题一:一个大型的电站,比如光伏或者火电机组,能否参与虚拟电厂?个人观点是:既然是实体电源,已经接入了调度系统,那就不是“虚拟电厂”,但是和虚拟电厂一样,都在同样的市
北极星电力网整理了近期公开(即将)关停的火电机组名单,共涉及18台机组,详情如下:
北极星电力网获悉,国家能源集团近日公布河南公司孟津热电#2机组灵活性改造EPC公开招标中标候选人公示,青岛达能环保设备股份有限公司预中标该项目,投标报价2466万元。国能孟津热电有限公司坐落于九朝古都洛阳市孟津县东北11km的白鹤镇,地处河南省西部,由国家能源集团与华阳投资(香港)有限公司双
4月24日,中国能建浙江院与浙江省电力建设有限公司组成的联合体成功中标浙能武威2×1000兆瓦调峰火电机组工程EPC总承包项目。浙能武威2×1000兆瓦调峰火电机组工程位于甘肃省武威市民勤县。本期建设规模2×1000兆瓦高效超超临界燃煤空冷发电机组,同步建设脱硫、脱硝装置。为深入贯彻能源安全新战略,
5月7日,银川市人民政府办公室关于印发《银川市加快推进新型工业化若干措施》的通知,通知指出,深入推进产业建圈强链,找准主导产业和重点产业链“卡脖子”、“掉链子”环节,建立重点产业链“薄弱缺”环节清单,重点补齐集成电路及专用设备、算力设施等垂直产业链和配套环节,支持研发薄膜太阳能电池
近日,中国石化与道达尔能源公司在法国巴黎签署战略合作框架协议。根据协议,两家公司在现有合作基础上,利用双方的资源、技术、人才等优势,共同探索在油气勘探开发、天然气和LNG、炼油化工、工程贸易及新能源等全产业链合作机会。中国石化董事长马永生和道达尔能源公司董事长兼首席执行官潘彦磊(Pat
央视新闻记者从中国煤炭工业协会了解到,今年一季度,我国用电量在增长的同时,煤电发电量出现了下降,新能源发电的占比进一步提高,我国能源结构进一步优化。数据显示:3月份我国规模以上原煤产量4.0亿吨,同比下降4.2%;一季度我国规模以上原煤产量11.1亿吨,同比减少4700万吨、下降4.1%。与此同时,
5月9日从国网甘肃省电力公司获悉,截至今年4月底,甘肃省电源总装机容量突破9000万千瓦,达9056万千瓦。所有电源装机中,新能源总装机量5583万千瓦,占比61.65%,再创新高。国网甘肃省电力公司董事、党委副书记王海涛介绍,近两年来,国网甘肃省电力公司在保障常规电源稳定发展的同时,服务新能源装机
据内蒙古人民政府网站消息,今年一季度,内蒙古全区能源重大项目加速推进,能源重大项目投资在去年同期增长85%的高基数基础上保持快速增长,达到372亿元、同比增长52%,手续办结率68%、同比提高18个百分点,开复工率63%、同比提高11个百分点。其中,新能源项目完成投资271亿元,同比增长43%;电力和电
编者按百年变局,复兴伟业。能源保障和安全事关国计民生,是须臾不可忽视的“国之大者”。作为智库,国网能源院围绕碳达峰碳中和路径、新型能源体系、电力供需、电源发展、新能源发电、电力市场化改革等重点领域深化研究,围绕世界500强电力企业、能源电力企业数字化转型等特色领域深度解析,每年重磅
4月19日,宜章公安发布【打击整治网络谣言专项行动】警情通报(第二期)公告。根据公告:近日,网民张某某因心情郁闷,于是在某短视频平台发布“光伏发电有辐射,方圆十公里寸草不生,整个村子都不能住人了,甚至整个镇都要搬迁”的不实信息。该视频信息108人点赞、55条评论,13人收藏,22人转载,视频
4月17日,山东省能源局发布关于冒用我局名义推销书籍的严正声明。全文见下:近日,我局接到举报反映,有不法分子冒用我局名义,发布《山东省能源局关于征订最新电力系统发电厂安全运行与意外故障防范及抢修应急处理实务全书通知》,推销《最新电力系统设备安装、运行、维护检修与标准规范实用手册》《
4月17日,国家能源局发布3月份全社会用电量等数据。3月份,全社会用电量7942亿千瓦时,同比增长7.4%。从分产业用电看,第一产业用电量96亿千瓦时,同比增长7.0%;第二产业用电量5421亿千瓦时,同比增长4.9%;第三产业用电量1365亿千瓦时,同比增长11.6%;城乡居民生活用电量1060亿千瓦时,同比增长15.8
4月15日上午,江苏、内蒙古两省区在呼和浩特市签署能源战略合作框架协议。江苏省委常委、常务副省长马欣,内蒙古自治区党委常委、常务副主席黄志强出席签约仪式。双方将共同加快推进内蒙古库布齐沙漠基地至江苏特高压直流输电项目前期工作,并在科技创新、产业发展、人才培养等方面进行深入合作,大力
北极星太阳能光伏网获悉,4月9日晚,盘江股份发布关于子公司投资建设新能源发电项目的公告。根据公告,为贯彻落实国家“双碳”目标政策和省委省政府组建贵州能源集团战略决策部署,盘江股份围绕建设新型综合能源基地,加快布局发展清洁能源,拟通过旗下盘江新能源发电(关岭)有限公司、盘江新能源(普定)
北极星电力网整理了2024年5月6日至2024年5月11日一周火电项目,涉及项目的核准、开工、投运等。大唐新余二期铁路专用线铁路专用线顺利开通4月26日,大唐新余二期铁路专用线铁路专用线顺利开通。此铁路专用线与浩吉铁路新余南站接轨。该铁路专用线的开通,顺利打通了铁路运输“最后一公里”,保证了发电
项目编号:CCTC30241370招标方式:公开招标开标时间:2024年05月29日11:001.招标条件本招标项目中煤伊犁2×66万千瓦热电联产工程造价咨询服务,招标人为中煤伊犁能源开发有限公司。该项目资金来源已落实,已具备招标条件。现委托中煤招标有限责任公司(以下简称“招标代理机构”),就本项目进行国内公
吉林公司国能吉林热电厂“等容量替代”新建2×350MW热电联产项目五通一平工程公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:吉林公司国能吉林热电厂“等容量替代”新建2×350MW热电联产项目五通一平工程公开招标,项目招标编号为:CEZB240004098,招标人为国能吉林热电有限公司,项目单位为:国能
北极星电力网获悉,大唐集团电子商务平台近日发布【五通一平施工二标段施工-2024年4月大唐陕西西王寨煤电一体化项目电厂2X660MW新建工程】中标候选人公示,中国建筑一局(集团)有限公司预中标该项目,投标报价61798776.87元。第一中标候选人:中国建筑一局(集团)有限公司,投标报价:61798776.87元
北极星电力网获悉,华电集团电子商务平台近日发布华电锦兴低热值煤发电项目第四批辅机相关的多项招标。据悉,该项目位于山西省吕梁市兴县,建设2×35万千瓦超临界空冷燃煤发电机组。招标公告如下:华电锦兴低热值煤发电项目第四批辅机锅炉侧三个标段招标公告(招标编号:CHDTDZ017/17-FJ-009)一、招标
(招标编号:CHDTDZ012/23-SB-004)一、招标条件喀什华电2×66万千瓦热电联产项目循环水泵、除氧器、汽机房行车、凝汽器循环水进出口电动蝶阀及伸缩节设备项目已批准,招标人为华电喀什能源有限公司,项目资金为自筹。本项目已具备招标条件,现进行公开招标。二、项目规模和招标范围2.1招标采购项目地
截至5月7日,国家能源集团四川公司年累计完成发电量166亿千瓦时,同比增长8.3%,完成年度发电量计划的51.3%,创历史同期新高,持续有力保障区域能源供应。作为四川省最大的火力发电企业,2024年以来,四川公司全面贯彻落实集团公司“136”发展新战略和“41663”总体工作方针,聚焦生产运营全流程管控,
5月1日23点16分,彬长发电公司660MW超超临界CFB双示范项目启动锅炉点火一次成功。彬长发电公司启动锅炉为燃油快装汽包锅炉,额定蒸发量50t/h,采用强制通风方式,过热汽温能达到350℃,汽压能达到1.3MPa,且能长期稳定燃烧。为确保启动锅炉顺利点火,该公司抢先准备、提早部署,抓重点、克难点,周密制
北极星电力网获悉,广东省“十四五”能源规划重点项目—揭阳大南海天然气热电联产项目目前已进入全面建设阶段,计划明年8月、10月两台机组分别投产。据了解,揭阳大南海天然气热电联产项目于2023年11月28日开工建设,位于大南海石化工业区中心区域,项目建设占地300亩。本期工程建设规模为2台F级燃气—
近日,三峡集团发布蒙能东胜热电近区(色连)4×1000MW扩建项目初步设计(含勘察)服务采购招标公告,三峡蒙能东胜热电近区(色连)4×1000MW扩建项目(以下简称本工程)为煤电联营坑口电站,作为大基地支撑调节电源,与新能源打捆,通过特高压通道送至京津冀。项目拟采用超超临界、一次中间再热、间接空冷
近日,贵州省能源局发布关于2023年迎峰度冬火电厂顶峰发电奖补情况的公示,对顶峰电力75%(含)—80%(不含)的电量,按0.1元/千瓦时进行奖补;对顶峰电力80%(含)—85%(不含)的电量,按0.12元/千瓦时进行奖补;对顶峰电力85%(含)—90%(不含)的电量,按0.15元/千瓦时进行奖补;对顶峰电力90%及
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!