基于云储能的新能源发电侧储能规划分析_张英杰.pdf

Application 创新应用356 电子技术 第 52 卷 第 6 期（总第 559 期）2023 年 6 月风或雨的情况下，风力和光伏发电系统很难发电，发电能力也很低。这种周期性和不稳定性也将对电气系统产生巨大的影响和损害。国内外专家和科学家对此问题进行了广泛的研究和实验。研究结果表明，新一代系统可以有效地解决配置某些储能设备时的功率波动问题。2 云储能元件的原理 2.1 云储能方案由于天气和其他因素导致太阳能和风能的波动性和不确定性，获得这些清洁和可再生能源的稳定能源供应是本研究的主题。储能系统的深入开发和研究正逐渐成为解决这一问题的重要手段。储能设施的组合不仅扩大了可再生能源的使用，还确保了系统的稳定运行。近年来，随着储能设备的发展，对储能设备组件的环境要求也不断提高，各种用途、类型和储能特性越来越多样化。尽管储能设备组件有多种类型，但随着电力系统的发展，其性能也有所提高。由风能和光伏等可再生能源产生，并且随着装机容量需求的增加，储能的大规模应用仍0 引言随着经济的快速可持续发展，可持续发展一直是大家关注的焦点。能源短缺和由此造成的环境污染问题日益受到关注。过度使用传统化石燃料不仅会造成能源短缺和社会动荡，还会对我们的自然环境造成严重影响。今天，各国政府和领导人高度重视可持续发展，专家和科学家正在研究和解决当前的挑战。清洁、清洁、无污染的可再生能源已成为解决这一问题的重要手段。正确开发和有效利用这些资源是迫切需要解决的重要问题之一。1 研究背景目前，尽管我们在可用资源总量中所占份额，但世界人口已达到世界最低水平，仍然需要许多进口化石燃料，这严重影响了我们的可持续经济健康。清洁环保的可再生能源已成为解决中国能源的关键问题，新能源研发已成为国家发展的重要途径之一。目前，新能源的开发和研究主要分为风能和太阳能。因为它们取之不尽，所以研究和应用相对较新。然而，可再生能源受到时间的影响。在没有作者简介：张英杰，河南森源电气股份有限公司，硕士；研究方向:电气控制技术。收稿日期：2023-02-02；修回日期：2023-06-12。摘要：阐述云储能运用在发电侧的应用，新能源电厂的储能规划与优化调度，云储能的特点，新能源电厂建立云储能的基本框架，云储能的组成和系统的功能模块，包括通信模块、数据分析模块、调度优化模块。探讨云储能的能量交易机制，有利于改善云储能用户实际需求中的时间性和互补性。关键词：云储能，新能源，优化调度，能量交易。中图分类号：F426.61文章编号：1000-0755(2023)06-0356-02文献引用格式：张英杰，宋俊丽，赵凡升，邵淑敏.基于云储能的新能源发电侧储能规划分析J.电子技术,2023,52(06):356-357.基于云储能的新能源发电侧储能规划分析张英杰1，宋俊丽1，赵凡升1，邵淑敏2（1.河南森源电气股份有限公司，河南 461500；2.许昌电气职业学院，河南 461002）Abstract This paper expounds the application of cloud energy storage on the power generation side,the energy storage planning and optimization scheduling of new energy power plants,the characteristics of cloud energy storage,the basic framework for establishing cloud energy storage in new energy power plants,the composition of cloud energy storage and the functional modules of the system,including communication module,data analysis module,and scheduling optimization module.It explores the energy trading mechanism of cloud energy storage,which is beneficial for improving the timeliness and complementarity in the actual needs of cloud energy storage users.Index Terms cloud energy storage,new energy,optimized scheduling,energy trading.Analysis of New Energy Generation Side Energy Storage Planning Based on Cloud Energy StorageZHANG Yingjie1,SONG Junli1,ZHAO Fansheng1,SHAO Shumin2(1.Henan Senyuan Electric Co.,Ltd.,Henan 461500,China.2.Xuchang Electrical Vocational College,Henan 461002,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 6 期（总第 559 期）2023 年 6 月 357然无法完美解决与可再生能源网络的连接问题，因此储能的互补优势得以结合。混合储能系统的形成是不可避免的，也是绝对必要的。2.2 CES进行电力交易CES除提供储能租赁服务外，还可以提供能量交易服务。在传统CES系统中加入能量交易服务机制，可以有效改善CES用户的实际需求的时间差和互补性。在这种机制中，交易发生在用户和CES之间。电力不能在用户之间直接买卖。在交易服务的过程中，CES运营商收到用户请求后，检查系统内的储能情况，判断是否向用户提供能量交易服务。如果系统判断能量存储不足，则服务终止，并将结果反馈给用户。CES还可以利用大量用户集成的数据信息来预测他们未来的交易需求，并为他们设计交易行为规划。能源交易服务为用户带来以下三个优势。（1）为用户的电力买卖方式提供了更多的选择。用户不仅可以与电网进行电力交易，还可以与CES进行电力交易。（2）当一个用户直接与另一个用户进行电力交易时，双方同时需要有交易要求。即使交易能够实现，它们的供需也可能不匹配。CES交易服务大大减少了对交易时间和交易能力的限制，增加了交易行为的灵活性。（3）在CES的帮助下，可以利用多个用户的间接能源交易来消除过剩的电力，避免频繁向电网出售电力。交易服务还可以消除电能转换损失的需要，减少对网络稳定性的影响。3 储能系统电路策略 3.1 系统结构由风能、光伏发电和由电池和超级电容器组成的混合储能系统组成的新发电系统的结构。PSC风电和光伏的联合输出功率使电网的总功率达到国家电网连接标准。混合储能系统的控制器通过特定的控制策略实时检测超级电容器和电池的功率，并通过DC/AC转换器监控超级电容器与电池的充电和放电。3.2 云储能工作机制电力系统的调度机构依据风力发电预测曲线和光伏发电预测曲线合理安排下一时间段风力发电厂和光伏发电厂发电计划，形成风力和光伏发电厂的计划出力曲线。当新能源电厂的实际功率输出大于计划出力时，云储能为新能源电厂提供充电功率。当新能源电厂的实际功率输出小于计划出力时，首先利用自建的实体储能系统提供电能，弥补实际出力与计划出力的偏差。若自建储能可以完全弥补发电缺额部分且仍有余力时，云储能为新能源电厂提供充电功率;若自建储能不足以完全供给发电缺额时，云储能为新能源电厂提供放电功率。在本文提出的风电场、自建储能、租赁储能与电网之间功率平衡关系的基础上实施云储能，考虑到实际新源电厂集群之间的运输距离、输电成本和需求响应。3.3 多类型储能系统的应用近年来，随着分布式能源的大力发展储能技术也找到了自己的市场，电力储能技术在关键技术指标如能量密度、功率密度、成本、可靠性、效率和运行寿命等方面的研究都突破了瓶颈有了明显的进步，但是受到材料，制造水平，以及储能系统的服役环境等多种因素的牵制，以及电力系统的高度复杂性以及对储能多样性的严格要求，因此单一储能相比于混合储能有了很多的弊端。为了更好地融合入电力系统中，需结合不同储能技术的不同特点，由于电动汽车的动力电池在健康度为80%时就无法在电动汽车上安全使用，但仍有很大剩余价值可以放在其他场景继续运行，既能减少成本又能满足用户需求。4 结语本文以提高云储能的新能源发电侧储能能力加强风储并网的稳定性和安全性为主线，从风储系统的特性出发，针对新能源发电的超计划发电问题，研究了常规动力电池储能系统对出力误差的跟踪效果并分析了其经济收益，然后为减少建设成本研究了基于梯次电池的多类型储能系统的跟踪效果以及能量管理方法。提出了跟踪计划出力的储能系统控制策略针对风力超计划发电和储响应速度问题。本文提出了具有多个控制系数的自适能应充放电功率分配能量管理方法。该方法通过对电池储能系统充放电区间和误差区间的合理分区，实现了对风电误差的有效跟踪和对电池储能系统的合理运用。经过算例仿真对比分析可得所提出方法，有效地使电池储能系统提前处在可动作状态，使其随时可以对风电误差做出响应，并能够使电池在合适的区间安全稳定运行，且该方法实现了在风电误差程度恶劣的情况下收益平稳，提出了基于梯次电池的多类型储能与新能源联合发电能量管理方法。为了减少储能电站的建设成本，能够一定程度上延缓梯次电池寿命。因此该方法能够使各电池组根据自适应调整充放电深度和总充放电量，更有利于延长电池组使用寿命和提高工作性能。参考文献1 何叶.新能源发电侧储能技术创新发展研究J.新能源科技,2022(11):27-29.2 曹慧利.新能源发电侧储能技术和运用分析J.电气技术与经济,2022(05):46-48.3 唐宪友,杨健,王睿等.电化学储能政策及典型应用项目分析J.电气技术与经济,2022(04):26-29.