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| 1 | 中国未来电力系统储电网初探显示文摘双碳目标下可再生能源的快速发展将极大改变我国电力系统能源结构与分布,同时也为电力系统中储能的发展带来了重大的机遇与挑战。首先,研判了未来电力系统中负荷中心位置、电源结构及分布的变化,预测了未来电力系统电力流“外电内送”的新格局。然后,分析了储能对于支撑新格局电力系统安全、高效、低碳运行的重要意义。结合我国地形特点,探索了抽水蓄能在新格局下的发展优势。提出以抽水蓄能为主体构建未来电力系统储电网,从有功功率的全网统一性角度分析其必要性。最后,从规划、运行和市场三个方面探讨了储电网关键技术,提出了对于电力系统储电网发展的一些思考。 | 文劲宇 周博 魏利屾 | 2022 | 电力系统保护与控制2022，50，7： | 73 |
| 2 | 退役动力电池梯次利用关键技术及现状分析显示文摘随着电动汽车动力电池的第一个退役高峰期的来临,废旧动力电池的后续处理对环境和社会资源提出严峻挑战,储能电站是退役动力电池梯次利用的有效途径,研究退役动力电池梯次利用关键技术及其发展现状具有重大现实意义。针对梯次利用电池面临的主要问题及技术难点,首先详细介绍了国内外一些梯次储能示范工程,总结梳理了当前行业内存在的相关政策与标准。在此基础上,对退役电池梯次利用过程中的电池分类筛选、重组、热失控特征、均衡控制及电极材料回收等关键技术展开研究,并着重分析不同方法及控制策略的优缺点。最后结合国内外电动汽车发展趋势,对梯次利用电池的商业应用模式进行探讨与展望。 | 李建林 李雅欣 吕超 赵伟 周京华 | 2020 | 电力系统自动化2020，44，13： | 58 |
| 3 | 计及调峰主动性的风光水火储多能系统互补协调优化调度显示文摘针对风电、光伏等大规模可再生能源并网后电力系统调峰能力不足的问题,在分析调峰补偿与调峰分摊的基础上,考虑火电机组调峰主动性约束,提出一种风光水火储多能系统互补协调优化调度策略。考虑多能系统电源结构复杂,涉及变量及约束条件较多,因此采用分层优化调度方案。上层模型以净负荷波动最小和储能系统运行收益最大为优化目标,旨在充分利用储能装置削峰填谷特性,降低负荷峰谷差,提高可再生能源的消纳空间;下层模型以火电机组运行成本最小和可再生能源弃电量最小为优化目标,考虑调峰主动性约束,旨在充分发挥火电机组深度调峰能力,优化可再生能源消纳能力和火电机组经济运行。基于分解协调思想,实现上、下层问题的协调和下层问题的交替迭代求解。最后,以改进的IEEE30节点系统为例,进行多种场景的仿真计算分析,结果表明所提策略能有效提升系统可再生能源的消纳能力和系统运行的经济性,验证了该模型的有效性。 | 李铁 李正文 杨俊友 崔岱 王钟辉 马坤 胡伟 | 2020 | 电网技术2020，44，10： | 59 |
| 4 | 考虑最优弃能率的风光火储联合系统分层优化经济调度显示文摘大规模可再生能源的全额并网消纳需要安排大量火电机组参与调峰调频等辅助服务,可能造成电网调峰难度、系统调度成本及运行风险的增加。为实现风、光等可再生能源的最经济消纳,首先分析了火电机组调峰过程及合理弃风弃光对电网调峰的影响机理;进而,综合考虑电网调峰难度及整体经济性,构建了基于最优弃能率的数学模型,并提出了一种最大化风光火储联合系统经济效益的调度策略;在此基础上,建立了以电网净负荷方差最小为上层优化目标、电网运行成本最小为下层优化目标的双层优化调度模型。最后,选取IEEE-30节点作为算例系统进行分析,结果验证了所提模型的有效性与可行性。 | 叶泽 李湘旗 姜飞 陈磊 王亚莉 戴双凤 | 2021 | 电网技术2021，45，6： | 36 |
| 5 | 考虑风光出力不确定性的电力系统调峰能力及经济性分析显示文摘可再生能源的大规模并网会大幅度增加火电厂的调峰负担,火电机组在深度调峰过程中其自身的经济性和安全性无法得到保障,因此其缺乏主动参与调峰的积极性。为此,首先计算火电、风电、光伏电站在调峰交易过程中的成本及收益,并构建了计及调峰主动性约束的风-光-水-火-储联合系统的优化调度模型。其次,在考虑风光出力预测误差的条件下,基于机会约束条件设置系统备用约束,并采取基于采样的机会约束条件确定性转化方法,实现模型的快速求解。最后,基于修改后的IEEE30节点系统的仿真结果表明,所提方法能够有效促进新能源消纳,提升系统运行的经济性。 | 赵书强 吴杨 李志伟 韦子瑜 连金达 | 2022 | 电网技术2022，46，5： | 36 |
| 6 | 考虑灵活性供需不确定性的储能优化配置显示文摘风电较强的随机波动性导致系统的灵活性需求剧增,应用储能辅助调峰能够有效解决大规模风电并网带来的系统调峰问题。提出兼顾经济性和灵活性的储能辅助调峰优化配置方法,建立双层优化配置模型。上层储能规划模型考虑调峰需求的不确定性,从经济性最优的角度求解储能的配置方案;下层运行优化模型考虑机组的随机停运、最大/最小出力限制以及不同出力状态下的向上/向下爬坡率等调峰能力的不确定性,以总调峰能力不足期望最小为目标,计及储能的运行策略,利用基于有效容量分布的时序随机生产模拟方法,计算调峰灵活性评估指标,并将灵活性不足损失成本返回上层优化模型。最后,通过上下层模型的不断优化迭代得到兼顾经济性和灵活性最优的储能配置方案。IEEE RTS-24节点系统和IEEE118节点系统的仿真计算表明,所提的模型和方法能够有效量化风储规模及系统不确定性对调峰灵活性的影响,为系统的灵活性供需平衡提供理论支撑。 | 孙伟卿 宋赫 秦艳辉 李恒 | 2020 | 电网技术2020，44，12： | 30 |
| 7 | 计及需求响应与火–储深度调峰定价策略的电力系统双层优化调度显示文摘风电并网容量不断增加,其波动性和反调峰特性增加了电力系统调峰负担,因此对电力系统调峰灵活性提出更高要求。在最大限度消纳风电的前提下,提出一种计及需求响应与火储深度调峰定价策略的电力系统双层优化方法。首先,分析需求响应对缓解电力系统调峰压力的有效性,并对电力系统深度调峰容量进行优化;其次,考虑火电与储能的成本特性,基于模糊层次分析法(fuzzy analytical hierarchy process,FAHP)给出火–储深度调峰定价策略;最后,基于需求响应与深度调峰定价策略建立电力系统双层优化模型,上层采用需求响应以降低电力系统深度调峰容量来提高火储深度调峰积极性;下层依托优化后的深度调峰容量,以深度调峰定价策略为手段对火电与储能的深度调峰报价进行决策,并以二者收益最大为目标安排深度调峰机组出力。在改进的IEEE 30节点中进行仿真,结果验证了所提方法的可行性与有效性。 | 崔杨 修志坚 刘闯 赵钰婷 唐耀华 柴旭峥 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，13： | 30 |
| 8 | 电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制显示文摘风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧。为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益。 | 李军徽 侯涛 穆钢 严干贵 李翠萍 | 2021 | 电工技术学报2021，36，9： | 27 |
| 9 | 考虑火电调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度显示文摘风电等可再生能源大规模并网,对电力系统调峰能力提出了更高要求。分别从源、荷、储3方面挖掘系统的调峰能力:首先,在负荷侧利用价格型需求响应引导用户主动参与负荷调整,降低系统峰谷差;然后,在考虑火电机组调峰成本与调峰补偿的基础上,加入火电机组调峰主动性约束,该方法利用经济手段提高了火电机组主动调峰的意愿,为风电上网挤出空间;其次,在火电厂侧配置储能设备辅助调峰火电机组共同参与到系统的调峰辅助服务中,相当于增加了火电机组调峰深度;最后,以系统经济性最优和弃风率最小为目标函数,构建了考虑火电深度调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度模型,并给出算例分析,验证所提模型提升了系统调峰能力以及促进了系统对风电消纳。 | 崔杨 周慧娟 仲悟之 赵钰婷 崔成伟 | 2021 | 高电压技术2021，47，5： | 27 |
| 10 | 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显示文摘为解决电源侧电池储能参与辅助服务的间接效益无法量化,以致收益分配依据不足的问题,提出一种计及机组降损与延缓投资收益的储能经济效益建模及评价方法。首先基于全寿命周期理论完善储能参与调频调峰的成本模型,然后以转子疲劳寿命损耗理论为基础量化了火电厂配置储能参与调频的间接收益,同时建立计及储能调频降低机组磨损收益与储能调峰延缓投资的效益模型。最后基于成本和效益模型,采用动态投资回收期、投资收益率以及净现值等指标对配置储能系统的火电厂进行经济效益评价。算例仿真表明,通过计及储能对机组降损与延缓投资等间接收益,可有效提高储能系统的效益;采用优化运行策略,电源侧储能的各评价指标接近行业内各指标基准,可为未来电源侧投资储能及参与辅助服务市场机制的制定提供参考。 | 王静 刘文霞 李守强 刘宗歧 杨梦瑶 郭浩明 | 2020 | 电网技术2020，44，11： | 25 |
| 11 | 考虑光热电站和直流联络线灵活性的高比例新能源互联系统优化运行显示文摘根据我国资源分布的特点,高比例可再生能源发电基地通过特高压直流输电实现跨区消纳将成为我国电力系统清洁化转型的主要运行场景之一。光热发电作为一种新兴的可再生能源发电形式,具有常规电源的惯性和可调度性,其灵活的运行方式在促进可再生能源消纳、参与电网调峰等方面具有显著优势。针对含光热电站的高比例新能源送端经特高压直流连接的互联系统优化运行,以减小整个系统运行成本、调峰成本和弃电成本为目标,协调考虑光热电站与直流输电线路的灵活调节能力,建立混合整数线性规划的调度模型。以西北某省电网2025年规划系统为算例,从运行经济性、调峰效果以及绿电效益3个角度对光热电站的灵活运行效益进行量化分析,结果显示光热电站的接入降低了系统的运行成本,在改善火电机组的调峰需求和减少大气污染物排放的同时可提升风光消纳水平,实现更高比例的电能来自于清洁能源,有利于电力系统的低碳化发展。 | 沙韵 周明 杨宏基 刘斯伟 李庚银 戚庆茹 | 2020 | 电网技术2020，44，9： | 24 |
| 12 | 考虑火电深度调峰的多类型储能经济性分析显示文摘在清洁能源大规模接入和电网调峰压力日益加剧的背景下,储能装置和深度调峰火电机组作为促进新能源消纳和平抑电网峰谷差的重要调节资源,已受到学术界和工业界的广泛关注。文章综合考虑了多类型储能装置的自身特点,并结合了火电机组的深度调峰特性,对不同类型储能装置参与调峰的经济效益进行了深入分析。首先,选取并建立了最具代表性的3种能量型储能系统(抽水蓄能、压缩空气储能和锂离子电池储能)的运行模型;其次,考虑火电机组的深度调峰特性,建立了火电机组的运行模型和经济性模型;再次,考虑多类型储能系统的全寿命周期成本,构建了考虑火电机组深度调峰的多类型储能系统日前经济调度模型,并据此开展了多类型储能经济性对比分析;最后,基于某地区的典型日数据开展了算例仿真,对比分析了各类型储能电站的经济效益并给出了储能容量配置建议。 | 张松岩 苗世洪 尹斌鑫 姚福星 王廷涛 | 2022 | 电力建设2022，43，1： | 24 |
| 13 | 基于混合储能双层规划模型的风电波动平抑策略显示文摘风电特有的间歇性和波动性,影响电网稳定运行。为减小风电波动对电网的影响,该文以平抑风电功率波动为目标,构建基于多步模型算法控制(model algorithm control,MAC)的混合储能平抑–定容双层规划模型。上层模型以储能最小出力和储能充放平衡为目标函数,采用MAC算法求解出混合储能总作用域;然后,提出考虑混合储能经济性的自适应滑动窗口调节方法,通过滑动平均滤波(moving average filter,MAF)将总作用域分解为蓄电池作用域和超级电容器作用域,使超级电容器作用于控制序列变化率较大的部分,蓄电池作用于控制序列的平滑部分。基于MAC-MAF作用域制定了储能运行策略。根据上层求解结果和储能运行策略建立了下层超级电容器和蓄电池容量最优配比模型,该模型以混合储能系统日均运行成本最低和最大化平抑风电波动为目标函数,采用多目标哈里斯鹰算法求解上述模型。以新疆某50MW风电场验证了所提策略的合理性及模型求解方法的有效性。 | 马兰 谢丽蓉 叶林 路朋 王凯丰 | 2022 | 电网技术2022，46，3： | 24 |
| 14 | SCR脱硝系统多目标优化控制研究显示文摘燃煤机组面临着灵活运行和超低排放的双重压力,机组快速深度变负荷对选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统的控制提出了更高要求。提出一种兼顾超低排放和经济成本的多目标优化控制方法,将脱硝成本加入优化目标函数,采用预测控制结构,结合神经网络和遗传算法进行模型建立和控制量寻优,实现了喷氨量的优化控制。仿真结果表明,该方法在满足排放标准的同时降低了脱硝成本,并能适应锅炉大范围变工况运行。 | 杨婷婷 白杨 吕游 张文广 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，14： | 22 |
| 15 | 考虑需求响应与储能寿命模型的火储协调优化运行策略显示文摘针对大规模新能源并网带来的系统调峰和消纳难题,以及已有优化调度策略对储能寿命成本考虑不足的问题,提出了一种考虑需求响应与储能寿命模型的火储协调优化运行策略。上层通过分时电价引导用电,以净负荷波动性最小为目标得到优化后的负荷曲线,旨在减轻火储的调峰压力、提高新能源消纳量;下层以系统总调度成本最低为目标协调优化风光火储运行,考虑火电深度调峰并在优化调度中嵌入储能寿命模型,求解得到各电源以及储能的最优运行方式。以某区域实际系统为例进行仿真,结果表明所提策略可以有效改善系统的调峰压力,提高新能源消纳能力,同时合理反映了储能的寿命成本,提高了系统运行的经济性。 | 陈艳波 武超 焦洋 孙志祥 戴赛 张璞 | 2022 | 电力自动化设备2022，42，2： | 20 |
| 16 | 碳中和目标下退役电池筛选聚类关键技术研究显示文摘随着“30·60碳达峰-碳中和”战略的提出,新能源逐步成为主力电源。储能技术作为平抑新能源波动、提升消纳能力的主要途径备受关注,但受经济性制约使其难以实现规模化推广。而退役动力电池梯次利用产业链逐步延伸,全寿命周期覆盖利用,有望成为破解这一困境的有效手段。依据现有的新能源汽车的保有量,每年至少有约30万t退役的动力电池需要处理。合理的筛选聚类是快速消纳大规模退役动力电池的有效手段,但电池种类不同、状态多样、工业化筛选方法缺失,不同应用场景下的筛选方法有待研究。首先梳理了双碳目标下的退役电池梯次利用的政策部署,并就典型梯次示范工程功能进行分析。其次,对面向退役动力电池的聚类算法以及评价方法进行了比较分析,明确了其优缺点、适用范围及评价指标;然后,建立了退役电池场景适用性评价体系,分析提高退役电池筛选的场景匹配度的方法;最后结合我国双碳战略目标对退役电池的筛选应用进行总结。 | 李建林 李雅欣 吕超 赵伟 武亦文 马速良 | 2022 | 电网技术2022，46，2： | 19 |
| 17 | 基于源-荷-储互动的储能对风电消纳能力影响分析显示文摘源-荷-储互动是高比例可再生能源电力系统应对灵活性不足的重要技术手段,定量分析储能对源-荷-储互动提升系统调节能力的影响有利于实现储能资源精益化配置。基于含储能和柔性负荷系统的经济调度优化模型,计及风电出力随机变化特性,采用对偶理论生成排除不可行点的割平面约束,计算储、荷调节区间与消纳风电波动范围三维域区间,量化分析配置储能资源对提升系统风电消纳能力的影响。针对IEEE 30节点算例系统,通过三维域区间直观刻画协同多类型灵活性资源调节能力的系统消纳的风电波动区间。算例表明,采用所提模型仿真储能与风电、柔性负荷间的空间分布以及容量配比关系对系统源-荷-储互动应对风电出力随机变化能力的影响,有利于提升储能配置规划经济性。 | 程瑜 陈熙 | 2022 | 电力系统自动化2022，46，13： | 18 |
| 18 | 计及需求侧储能事故备用风险与火电机组深度调峰的经济优化研究显示文摘针对电网调峰过程中需求侧储能(Energy Storage,ES)事故备用闲置时间过长,以及传统火电机组深度调峰(Depth Peak Regulation,DPR)成本较高的问题,提出了一种考虑需求侧储能事故备用风险与火电机组深度调峰的经济优化方法。首先,通过分析天气状态、负载率水平以及故障风险类型等影响因素,构建了考虑需求侧的ES风险量化模型、ES事故备用调峰经济模型。其次,结合火电机组进行深度调峰时对机组损伤及燃料需求分析,构建了考虑火电机组投油成本的深度调峰经济模型。最后,提出了一种基于需求侧风险量化的ES事故备用辅助火电机组DPR的经济优化模型,采用粒子群优化算法在修正后的IEEE30节点系统中进行算例验证。结果表明ES事故备用参与DPR能有效提高电网调峰能力和ES事故备用利用率。 | 魏文 姜飞 戴双凤 陈长青 陈磊 | 2022 | 电力系统保护与控制2022，50，10： | 18 |
| 19 | 基于运行策略智能生成方法的增量配电系统储能优化配置显示文摘为提高增量配电系统储能配置的经济效益,该文提出一种基于运行策略智能生成方法的增量配电系统储能优化配置方法。首先,分析增量配电系统配置储能在给定市场条件下可以获得收益类型以及相应的运行方式,并通过建立储能的成本、延缓电网升级改造、提升可靠性、电能量市场和辅助服务市场等多项收益模型,计算单位容量储能获得各类收益经济性排序。根据年、日负荷特性,基于优先获取高收益原则,提出一种储能运行策略智能生成方法。其次,考虑放电过程中储能容量的衰退,建立面向增量配电系统的储能优化配置模型,并基于年仿真计算运行成本和收益。模型采用差分进化算法求解。算例表明,该方法可有效提升储能配置的综合效益。当系统充裕性不足时,配置储能的提升供电可靠性收益较好。研究成果可为增量配电网系统配置储能提供有益参考。 | 刘文霞 杨梦瑶 王静 滕岳桓 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，10： | 17 |
| 20 | 考虑源荷交互的独立微电网分层优化调度显示文摘提出了一种分层调度模型,上层模型中采用移动边界法对负荷进行不同时段的划分,建立了需求响应模型,以光伏、风电发电与负荷用电的不平衡量最小为目标,对独立微电网不同时段的电价进行求解;在优化的分时电价及负荷的基础上,下层模型中以微电网调度成本最小为目标,建立了负荷、分布式电源与负荷不平衡量最优调度补偿的经济模型,使得微电网的经济性最优。上、下层模型均采用粒子群算法进行求解。对某地区的独立微电网进行仿真,验证了模型的合理性。 | 陈莉伟 姚方 马光辉 | 2021 | 电网与清洁能源2021，37，9： | 17 |
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