在双碳背景下,碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)和电转气(Power--to-Gas,P2G)等技术成为实现综合能源系统(Integrated Energy System,IES)低碳经济运行的重要手段。为兼顾IES低碳化和经济效益,文中建立了一种含CCS-P2G的低碳ES优化调度模型。在技术层面,ES结合含溶液存储器的碳捕集电厂和两阶段电转气装置,并解析出二氧化碳质量和溶液体积与CCS运行能耗和总出力的线性关系,进一步简化CCS模型。同时,改进了常规的储氢罐模型,降低了计算所需的负担。在市场机制层面,引入碳交易机制和风电交易机制。基于以上两个层面的分析提出了以IES运行总成本最小为目标函数的优化调度策略。通过对算例设置不同场景,进行对比分析,验证了调度方案的有效性。
随着风电渗透率的提高,双馈风电机组对电网频率的响应能力逐渐变弱,对于系统的频率稳定产生巨大影响。双馈风机单独调频能力不足以满足系统频率偏差要求,并且会产生弃风率高、能源利用率低的问题,为此将储能设备装设在双馈风机的并网侧,组成风储联合系统共同参与系统一次调频。文中通过利用风机的转子动能以及储能设备出力共同承担一次调频功率需求,提出基于风机转子转速以及荷电状态(State of Charge,SOC)的变系数风储联合系统参与一次调频控制策略,双馈风机通过释放或吸收自身转子动能响应虚拟惯性环节,其通过自身转子转速来动态调整虚拟惯性系数,储能设备根据自身的荷电状态来动态调整虚拟下垂系数来参与频率响应的下垂环节。通过搭建仿真模型来比较阶跃负荷扰动以及连续负荷扰动情况下,变系数方法、定系数方法以及风电单独调频三种手段的调频效果,验证文中控制策略可以有效减小系统频率偏差,同时双馈风机能充分利用自身所蕴含的转子动能,储能设备也能平滑出力,缓解其过充过放的问题,延长使用寿命。