文档名：平抑风电波动的飞轮电化学混合储能容量优化配置研究
摘要：为实现可再生能源的有效集成,减小风电的瞬时功率波动,利用锂电池类能量型储能与飞轮类功率型储能相结合的混合储能系统(HESS)对风电波动进行平抑.首先采用改进k-means算法得到典型日数据,利用经验模态分解(EMD)将其拆解得到HESS平抑任务;在综合考虑多种储能系统功率容量和充放电效率约束的基础上,构建相互协调运行的HESS能量管理系统.此外,以混合储能系统成本与风电功率机会补偿成本最低为目标函数,引入基准线变量和波动惩罚系数进行修正,构建平抑风电波动的HESS容量配置模型.最后结合实际并网数据,得到平滑效果和经济最优的配置方案.结果表明:所提配置方案风电累计欠补偿量共减少了91.8％,经济性提高了49.99％,最佳风储配比为1∶0.16,其中飞轮和锂电池比例为1∶4.65.
Abstract：Toachieveeffectiveintegrationofrenewablesandreducetheinstantaneouspowerfluctuationsofwindpower,ahybridenergystoragesystem(HESS)combininglithiumbattery-basedenergystorageandflywheel-basedpowerstoragewasusedtostabilizewindpowerfluctuations.Firstly,theimprovedk-meansalgorithmwasusedtoobtainthetypicaldailydata,andempiricalmodedecomposition(EMD)wasusedtodisassembleittoobtaintheHESSflatteningtask.Basedonthecomprehensiveconsiderationofpowerca-pacityandcharging-dischargingefficiencyconstraintsofvariousenergystoragesystems,acoordinatedHESSenergymanagementsystemwasconstructed.Moreover,withtheminimumcostsofhybridenergystoragesystemandwindpoweropportunitycompensationastheobjectivefunction,abaselinevariableandfluctuationpenaltycoefficientwereintroducedforcorrection,andaHESScapacityallocationmodelforstabilizingwindpowerfluctuationswasdeveloped.Finally,withtheactualgrid-connecteddata,aconfigu-rationschemewithoptimizedsmoothingeffectandeconomicperformancewasobtained.Resultsshowthatthecumulativeunder-compensationofwindpowerintheproposedconfigurationschemeisreducedby91.8％,andtheeconomicperformanceisincreasedby49.99％.Theoptimalwind-storageratiois1∶0.16,ofwhichtheflywheelandlithiumbatteryis1∶4.65.
作者：王晋君 苟凯杰 陈衡 陈宏刚 徐钢 张国强Author：WANGJinjun GOUKaijie CHENHeng CHENHonggang XUGang ZHANGGuoqiang
作者单位：华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206
刊名：动力工程学报
Journal：JournalOfChineseSocietyOfPowerEngineering
年，卷(期)：2024, 44(3)
分类号：TM71
关键词：功率波动 经验模态分解 混合储能系统 能量管理系统 容量配置
Keywords：powerfluctuation empiricalmodedecomposition hybridenergystoragesystem energyman-agementsystem capacityallocation
机标分类号：TM614TM715TP311.52
在线出版日期：2024年4月3日
基金项目：国家自然科学基金平抑风电波动的飞轮-电化学混合储能容量优化配置研究[
期刊论文] 动力工程学报--2024, 44(3)王晋君 苟凯杰 陈衡 陈宏刚 徐钢 张国强为实现可再生能源的有效集成,减小风电的瞬时功率波动,利用锂电池类能量型储能与飞轮类功率型储能相结合的混合储能系统(HESS)对风电波动进行平抑.首先采用改进k-means算法得到典型日数据,利用经验模态分解(EMD)将其拆解...参考文献和引证文献
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