储能装置

高比例可再生能源并网为电网承载能力带来了挑战，提出一种高比例可再生能源接入背景下电网承载能力鲁棒提升策略。首先，考虑线路扩容成本、储能装置成本以及负荷需求响应容量成本，构建可再生能源出力和负荷给定场景下的确定性提升策略模型；其次，基于改进k-means聚类算法得到多个计及风-光-负荷相关性的典型场景，并以典型场景为区间中心的不确定区间描述负荷的不确定性；然后，基于两阶段鲁棒优化理论构建电网承载能力提升策略模型，并采用列和约束生成（column and constraint generation，C&CG）算法对模型进行求解；最后，算例结果验证了所提模型和求解方法的有效性。

六盘水盘州羊场乡分布式智能电网是南网近零碳示范区、南网柔性配网示范区以及贵州电网新型电力系统示范区，同时也是南网范围内以“两化协同”促“两型建设”在农村能源绿色化低碳化转型的典型案例。包含新型网架结构及装备、分布式能源数字化技术两大内容。新型网架结构及装备方面采用了低压柔性直流网络、具备便捷构网能力新型储能装置以及直流并网电源和充电桩；分布式能源数字化技术包含了面向贵州全省的分布式光伏监控云主站、新能源测控终端、智能短路装置以及多能源异构协议转换装置。

在“双碳”目标提出的背景下，新能源机组在电力系统中的并网规模逐步增加；而随着社会经济的持续快速发展，负荷类型日趋多样化，负荷需求不断提高，这就导致电力系统中源荷两端出力与用能的不确定性与不匹配性特征愈发明显，系统对灵活性调节资源的需求不断提高。储能技术是提升电网灵活性、优化新能源并网友好性的重要手段。提出一种考虑充放电寿命的电化学储能规划配置与运行模拟模型，以及基于精细化生产运行模拟的规划方案评估方法，为新型电力系统中受端电网的储能布局与配置提供了理论支撑。算例表明：加入储能后，可以降低系统运行成本与温室气体排放，显著提升系统可靠性与新能源消纳能力。

可再生能源发电具有波动性和随机性，高比例可再生能源的接入给电力系统的灵活性带来挑战。为此，提出一种基于概率最优潮流的电力系统灵活性量化评估方法。首先，构建电力系统灵活性资源模型。采用k-means聚类方法处理历史数据以生成场景，基于马尔可夫链模型和Copula函数构建考虑时间相关性的风电、光伏出力及负荷波动概率模型。其次，将经济成本与系统灵活性关联，在考虑系统灵活性裕度期望、缺额期望和不足概率的基础上，建立计及运行经济性的量化评估指标。第三，构建含灵活性资源的概率最优潮流模型，采用蒙特卡罗模拟方法和基于跟踪中心轨迹内点法估计系统状态和评估指标。以IEEE RTS-24系统为算例进行分析，结果表明合理配置可再生能源和储能装置有助于提升系统灵活性和运行经济性。

背景与需求：随着全球能源危机、用能增加以及新能源技术 的增加，新能源发电越来越广，并逐步形成新型能源与电力市场，但新能源的能量密度普遍偏低，进 行大功率发电还需要挑选适合的位置场地，因此属于间歇式电源。而微电网技术的提出，为利用这些新能源电力提供了重要的技术方向。安科瑞微电网能量管理系统PCS储能变流器 微电网及应用场景：包含微电网组成、微电网的运行模式、组成设备和 应用场景等 微电网定义：由分布式电源、储能装置、能量转 换装置、相关负荷和监控、保护装 置汇集而成的小型发配电系统，是 一个能够实现自我控制、保护 和管理的自治系统。 并网型：既可以与外部电网连接运 行，也支持离网独立运行，以并网为主。 离网型：不与外部电网联网，实现电能自发自用，功率

热电联产机组以热定电的工作方式无法同时满足冬季供暖效率最大化和电力调峰需求，存在发电出力调节能力不足的问题。针对上述问题，提出了考虑电、气、热能源耦合特性以及需求响应的虚拟电厂优化调度策略。首先，为提升热电联产机组向下调峰能力，引入电制气设备和碳捕集技术，构建新型的热电联产耦合模型。其次，为提升系统运行的灵活性，考虑峰谷分时电价、热价，建立综合需求响应机制。然后，为减少系统发电成本，引入电、热储能装置，以系统总成本和电、热储能运行成本最小化为目标建立虚拟电厂双层优化模型，并根据下层优化模型的KKT（Karush-Kuhn-Tucher，KKT）条件将双层模型转为单层并线性化处理进行求解。结果表明，所提方法的碳排放、运行成本以及新能源消纳率达到最优，提升了热电机组向下调峰能力，满足了系统低碳性、经济性的需求。

采用压缩空气和锂电池的组合式网侧储能技术，通过压降超过 5 兆帕的大压降管线钢储气方式，实现压空系统的高效可靠运行。 自主开发压空储能与锂电池的多能互补协调控制系统和基于平滑控制多储能装置能量分配策略，动态调整组合式储能系统的电池荷电状态，降低锂电频繁深度充放的衰减，改善配电网末端区域调节能力和新能源消纳能力。

采用压缩空气和锂电池的组合式网侧储能技术，通过压降超过5 兆帕的大压降管线钢储气方式，实现压空系统的高效可靠运行。自主开发压空储能与锂电池的多能互补协调控制系统和基于平滑控制多储能装置能量分配策略，动态调整组合式储能系统的电池荷电状态，降低锂电频繁深度充放的衰减，改善配电网末端区域调节能力和新能源消纳能力。

经专业机构查新结果表明：“项目方开发的基于储能技术的低压线路调压装置”，将储能技术用于提高电力系统稳定性时，电能存储和释放的速度将对控制性能起决定作用。项目开展了对储能系统在输配电系统中的应用研究，包括储能电源的合理规划、储能系统与现有电网之间的柔性联接技术、先进的控制调节技术以及储能系统与FATCTS、再生能源等相结合的技术研究。并对电力系统的各类动态条件下储能装置内部的复杂非线性电磁问题，以及储能未见有与该项目设计及采用的关键技术相对的文献和专利，项目“基于储能技术的低压线路调压装置”的开发具有新颖性，达到国内先进水平。已申请6项发明专利。 低压线路末端低电压一直是困扰供电系统的一大难点，特别是由于季节性过负荷导致的短时低电压一直以来没有很好的解决手段。本项目研发的基于储能技术的线路电压调节装置，可安装于低压线路末端，在通过储能单元进行削峰填谷，从而从根本上解决线路由于短时负荷增大而导致的线路低电压问题。另外，由于装置一体化设计，体积小，占地少，安装拆卸简单，适用于临时解决低电压热点。因此，凡是存在类似问题的供电都可推广使用。

微网：是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型供能系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。