储能调频系统控制策略与投资收益评估研究

陈大宇, 张粒子, 王立国

陈大宇, 张粒子, 王立国. 储能调频系统控制策略与投资收益评估研究[J]. 现代电力, 2016, 33(1): 80-86.
引用本文: 陈大宇, 张粒子, 王立国. 储能调频系统控制策略与投资收益评估研究[J]. 现代电力, 2016, 33(1): 80-86.
CHEN Dayu, ZHANG Lizi, WANG Liguo. Control Strategy of Energy Storage System for Frequency Regulation and Evaluation of Investment Income[J]. Modern Electric Power, 2016, 33(1): 80-86.
Citation: CHEN Dayu, ZHANG Lizi, WANG Liguo. Control Strategy of Energy Storage System for Frequency Regulation and Evaluation of Investment Income[J]. Modern Electric Power, 2016, 33(1): 80-86.

储能调频系统控制策略与投资收益评估研究

详细信息
    作者简介:

    陈大宇(1978—),男,博士研究生,研究方向为电力市场和电力经济,Email: wangbigtree@qq.com;张粒子(1963—),女,教授,博士生导师,研究方向为电力系统分析与控制、电力市场及其技术支持系统;王立国(1988—),男,硕士,主要研究方向为电力系统运行、电力市场。

  • 中图分类号: TM 9

Control Strategy of Energy Storage System for Frequency Regulation and Evaluation of Investment Income

  • 摘要: 本文以华北区域AGC补偿机制为基础,提出了电储能系统响应电网AGC指令的优化控制模型,模型以最大化电储能系统AGC运行的净收益为目标,考虑了电储能系统寿命损耗成本以及AGC补偿收益,并应用粒子群(PSO)算法求解最大化收益的控制策略。在算例分析中,基于电网实际下发的AGC指令,应用本文模型对锂离子电池储能系统的控制策略进行时序仿真,即首先对每个AGC指令周期优化储能系统的控制策略,然后计算电储能调频服务在整个仿真周期净收益,最后对储能调频系统的投资经济性进行评估。
    Abstract: An optimal control strategy of electric energy storage system for responding AGC control signal is proposed based on AGC compensation mechanism of Huabei Area in the paper. The objective of optimization model is to maximize the net AGC revenue, and capacity degradation cost of storage system due to frequent cycling during responding AGC is modeled. AGC compensation based on ancillary service compensation policy for Huabei region is formulated in the model as well, and PSO algorithm is applied for solving the optimization problem to provide control mode of power output for energy storage. In the case study, a chronological simulation of output control for a Lithium Ion battery storage system is performed by using a series of actual AGC control signal, in which the control strategy of energy storage system is optimized for each AGC control cycle, and total net AGC service revenue during the simulation period is calculated. In the end, the investment income of energy storage system for frequency regulation is evaluated.
  • 李丰,张粒子,舒隽.考虑间歇式电源与储能的随机柔性优化调度方法[J].电力系统自动化,2014,38(5):8893.
    Lu N,Weimar M R,Makarov Y V,et al. An Evaluation of the Flywheel Potential for Providing Regulation Service in California[C].2010 IEEE Power and Energy Society General Meeting,2529 July 2010,Minneapolis,MN.
    Lazarewicz M L,Rojas A. Grid Frequency Regulation by Recycling Electrical Energy in Flywheels[C].2004 IEEE Power and Energy Society General Meeting,1010 June 2004,Denver,CO.
    邱培春,葛宝明,毕大强.基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(3):3033.
    洪海生,江全元,严玉婷.实时平抑风电场功率波动的电池储能系统优化控制方法[J].电力系统自动化,2013,37(1):105109.
    韩晓娟,程成,籍天明,等.计及电池使用寿命的混合储能系统容量优化模型[J].中国电机工程学报,2013,33(34):9197.
    沈玉明,胡博,谢开贵,等.计及储能寿命损耗的孤立微电网最优经济运行[J].电网技术,2014,38(9):23712377.
    鲍冠南,陆超,袁志昌,等.基于动态规划的电池储能系统削峰填谷实时优化[J].电力系统自动化,2012,36(12):1116.
    李军徽.抑制风电对电网影响的储能系统优化配置及控制研究[D].北京:华北电力大学,2012.
    胡春泽,谢旭,张放,等.含储能资源参与的自动发电控制策略研究[J].中国电机工程学报,2014,34(29):50805086.
    张野,郭力,贾宏杰,等.基于电池荷电状态和可变滤波时间常数的储能控制方法[J].电力系统自动化,2012,36(6):3438.
    李逢兵,谢开贵,张雪松,等.基于锂电池充放电状态的混合储能系统控制策略设计[J].电力系统自动化,2013,37(1):7075.
    Peterson S,Apt J,Whitacre J.Lithium ion battery cell degradation resulting from realistic vehicle and vehicle to grid utilization[J].Journal of Power Sources, 2010,195(8):23852392.
    李逢兵,谢开贵,张雪松,等.基于寿命量化的混合储能系统协调控制参数优化[J].电力系统自动化,2014,38(1):15.
    高飞,杨凯,惠东,等.储能用磷酸铁锂电池循环寿命的能量分析[J].中国电机工程学报,2013,33(5):4145.
  • 期刊类型引用(20)

    1. 张卓远,范志强,焦晓峰,王高锋,张学镭. 协同考虑调频性能及电池寿命的火储联合系统分层控制策略. 华北电力大学学报(自然科学版). 2024(06): 76-83 . 百度学术
    2. 刘奕彤,艾欣. 基于主从博弈的独立储能系统参与日前现货联合市场的交易策略研究. 现代电力. 2023(05): 751-759 . 本站查看
    3. 郭振兴,干建丽,邹阳洋,李晓洁,洪凌,郑渭建. 基于调频需求的光伏电站改扩建及度电成本评估. 能源工程. 2023(06): 44-50 . 百度学术
    4. 黄鸣宇,王鹏宇,张庆平,李亚平,姚良忠,廖思阳. 计及调节性能及经济性的需求响应资源参与电网调频综合评价. 武汉大学学报(工学版). 2022(08): 822-832 . 百度学术
    5. 任畅翔,刘娇,谭杰仁. 源网荷侧新型储能商业模式及成本回收机制研究. 南方能源建设. 2022(04): 94-102 . 百度学术
    6. 孟杰,丁泉,陈孝煜,钱国明,黄超. 基于寿命模型的混合储能参与二次调频的经济性研究. 现代电力. 2021(02): 205-212 . 本站查看
    7. 王辉,梁登香,韩晓娟. 储能参与泛在电力物联网辅助服务应用综述. 发电技术. 2021(02): 171-179 . 百度学术
    8. 吴凡,周云,冯冬涵,史一炜,李恒杰,雷珽. 光储充一体化快充站日前运行策略. 电测与仪表. 2021(12): 104-109 . 百度学术
    9. 李卫国,焦盘龙,刘新宇,徐备. 基于变分模态分解的储能辅助传统机组调频的容量优化配置. 电力系统保护与控制. 2020(06): 43-52 . 百度学术
    10. 李靖霞,纪陵,左建勋,吴世伟,王紫东. 基于遗传算法的移动储能车调度方案优化及应用. 浙江电力. 2020(03): 50-53 . 百度学术
    11. 蒋科,张信真,苏麟,史洋. 新能源侧储能系统综合经济效益评估方法与实例. 电力勘测设计. 2020(S1): 18-24 . 百度学术
    12. 宋远军,何凯,石进永,柯慧敏. 基于成本分析的用户侧储能方案经济性评估模型研究. 电器与能效管理技术. 2020(05): 86-90 . 百度学术
    13. 饶宇飞,高泽,杨水丽,王丽君,李相俊,张景超. 大规模电池储能调频应用运行效益评估. 储能科学与技术. 2020(06): 1828-1836 . 百度学术
    14. 王静,刘文霞,李守强,刘宗歧,杨梦瑶,郭浩明. 计及机组降损收益的电源侧电池储能调频/调峰经济效益评价方法. 电网技术. 2020(11): 4236-4245 . 百度学术
    15. 牟爱政,彭博伟,张连垚,余高富. 储能系统应用于火电厂调频经济性评价的研究. 上海电力学院学报. 2019(05): 479-485+492 . 百度学术
    16. 王杰,方日升,温步瀛. 风储联合系统参与能量市场和调频辅助服务市场协同优化. 电器与能效管理技术. 2019(20): 51-57+63 . 百度学术
    17. 谭璐,方进,诸嘉慧,薛亚茹,饶双全. 高温超导环形储能磁体参与电网AGC调频服务的经济性分析. 低温与超导. 2018(02): 39-43 . 百度学术
    18. 李军徽,范兴凯,穆钢,葛维春,葛延峰,胡达珵. 应用于电网调频的储能系统经济性分析. 全球能源互联网. 2018(03): 355-360 . 百度学术
    19. 钱虹,张连垚,陈琪琪. 基于电池寿命损耗的火电一体化调频系统容量配置. 热能动力工程. 2018(03): 128-132 . 百度学术
    20. 张宇. 风力发电频率调节相关技术研究. 自动化与仪器仪表. 2017(04): 187-189 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-12
  • 发布日期:  2016-02-13

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