中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：摘 要 可再生能源規(guī)?；⒕W(wǎng)發(fā)電量將不斷提高，因其出力間歇性導(dǎo)致的電網(wǎng)波動(dòng)大、電能質(zhì)量差以及電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)能力差等問(wèn)題是電力系統(tǒng)需要應(yīng)對(duì)的重要挑戰(zhàn)。移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)因具備靈活性強(qiáng)、響應(yīng)速度快且覆蓋范圍廣等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。為推動(dòng)移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的示范應(yīng)用，本文首先對(duì)雙碳目標(biāo)下移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的相關(guān)政策及示范工程進(jìn)行梳理分析。然后對(duì)其應(yīng)急應(yīng)用、容量配置及網(wǎng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，深入分析了目前其研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)，以期為后續(xù)移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的多場(chǎng)景應(yīng)用提供借鑒；更進(jìn)一步基于應(yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn)和需求分析建立移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)指標(biāo)體系，并遵循移動(dòng)儲(chǔ)能協(xié)同平臺(tái)建設(shè)原則，構(gòu)建基于事件和電力區(qū)域特色的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群動(dòng)態(tài)博弈調(diào)整方法。最后，結(jié)合雙碳目標(biāo)以及新型電力系統(tǒng)需求對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)和展望。
關(guān)鍵詞：移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)；示范工程；技術(shù)指標(biāo)；智能分派調(diào)度技術(shù)；場(chǎng)景應(yīng)用
2020年，我國(guó)電力行業(yè)碳排放量占全社會(huì)排放總量的50%以上，因此在能源、交通、工業(yè)全面低碳化的過(guò)程中，電力行業(yè)將建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)作為推動(dòng)我國(guó)雙碳戰(zhàn)略的重點(diǎn)舉措。但新能源大規(guī)模發(fā)電并網(wǎng)所帶來(lái)的強(qiáng)波動(dòng)性、隨機(jī)性與間歇性，造成電能實(shí)時(shí)平衡難度進(jìn)一步增大。為了滿(mǎn)足調(diào)峰、調(diào)頻等不同電力場(chǎng)景需求以及應(yīng)對(duì)電力服務(wù)時(shí)空約束的新挑戰(zhàn)，兼具電源和負(fù)荷雙重特性，擁有高靈活度、強(qiáng)適應(yīng)性、低成本等優(yōu)點(diǎn)的移動(dòng)式儲(chǔ)能設(shè)備，將是突破傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃、構(gòu)建新型運(yùn)營(yíng)方式、實(shí)現(xiàn)電力保障的重要途徑，也將成為未來(lái)新型電力系統(tǒng)中電力服務(wù)和保障的重要一環(huán)。
近期，針對(duì)新冠疫情與自然災(zāi)害防控過(guò)程中出現(xiàn)的大量應(yīng)急電力需求，建設(shè)機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、供電可靠性高的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，形成高度數(shù)字化、智能化的源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同管控，將是保障用電安全可靠的關(guān)鍵。移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)硬件設(shè)備包含若干電池管理系統(tǒng)(battery management system，BMS)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、信息接收/傳送模塊和信息采集模塊等，軟件方面涵蓋數(shù)據(jù)采樣算法、數(shù)據(jù)挖掘算法、移動(dòng)儲(chǔ)能規(guī)劃配置方案和調(diào)度控制策略等。移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)所具備的數(shù)據(jù)分析能力強(qiáng)、調(diào)度控制時(shí)間短、覆蓋區(qū)域范圍廣等特點(diǎn)，推動(dòng)了移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的快速應(yīng)用，目前，制約移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)的兩大關(guān)鍵問(wèn)題分別是“優(yōu)化配置方案”和“調(diào)度控制策略”，國(guó)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者針對(duì)這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。文獻(xiàn)[7]將移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)應(yīng)用于平抑用電側(cè)負(fù)載波動(dòng)的場(chǎng)景下，提出基于遺傳算法的移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)調(diào)度優(yōu)化方案，方案以經(jīng)濟(jì)效益最大化為目標(biāo)，驗(yàn)證了移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備在減載方面的突出能力。文獻(xiàn)[8]基于研究移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置，旨在提升彈性配電網(wǎng)災(zāi)后供電的快速恢復(fù)能力，同時(shí)提高移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)利用效率。文獻(xiàn)[9]綜合考慮移動(dòng)儲(chǔ)能周期套利和電網(wǎng)輔助服務(wù)等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，計(jì)及配電網(wǎng)調(diào)壓、接入節(jié)點(diǎn)選擇等約束條件，構(gòu)建配電網(wǎng)移動(dòng)儲(chǔ)能優(yōu)化模型，對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能車(chē)的分配調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化，驗(yàn)證了移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)的支撐能力，同時(shí)證明了移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備具備一定的經(jīng)濟(jì)性。
目前，在國(guó)家政策和相關(guān)部門(mén)的部署推動(dòng)下，面向電力服務(wù)保障場(chǎng)景的移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)取得了階段性成果。江蘇、貴州等省份相繼探索移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力服務(wù)多場(chǎng)景的實(shí)踐應(yīng)用。但是，面對(duì)電力服務(wù)場(chǎng)景需求多元化、移動(dòng)式儲(chǔ)能裝置單機(jī)容量有限、應(yīng)急服務(wù)范圍廣泛等發(fā)展現(xiàn)狀，分布式移動(dòng)儲(chǔ)能集群難以發(fā)揮出群體匯聚優(yōu)勢(shì)。因此，如何分析不同應(yīng)急場(chǎng)景對(duì)多種類(lèi)型儲(chǔ)能性能指標(biāo)的要求、計(jì)算移動(dòng)儲(chǔ)能電氣性能對(duì)于應(yīng)急保障程度的邊界的問(wèn)題對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。本文整體研究流程見(jiàn)圖1，首先建立移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)及其所應(yīng)用多元場(chǎng)景的指標(biāo)邊界體系，基于不同動(dòng)態(tài)分區(qū)方法對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能集群進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，最終對(duì)其調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化控制。針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)集群智能分派調(diào)度的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)層、控制層、優(yōu)化層三個(gè)方面，本文將從這三個(gè)方面展開(kāi)研究，具體技術(shù)研究路線(xiàn)圖如圖2所示。
圖1 整體研究流程圖
圖2 移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)研究路線(xiàn)圖
本文以雙碳戰(zhàn)略為背景，以新型電力系統(tǒng)建設(shè)方向?yàn)橹敢?，首先?duì)雙碳目標(biāo)下移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的相關(guān)政策及示范工程進(jìn)行梳理分析。然后對(duì)其應(yīng)急應(yīng)用、容量配置、網(wǎng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，深入分析了研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)，以期為后續(xù)移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的多場(chǎng)景應(yīng)用提供借鑒；更進(jìn)一步基于應(yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn)和需求分析建立移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)指標(biāo)體系，并遵循移動(dòng)儲(chǔ)能協(xié)同平臺(tái)建設(shè)原則，構(gòu)建基于事件和電力區(qū)域特色的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群動(dòng)態(tài)博弈調(diào)整方法。最后結(jié)合雙碳目標(biāo)以及新型電力系統(tǒng)需求對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)和展望。
1 移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 雙碳目標(biāo)下的儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)政策
當(dāng)前，我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用尚處于起步階段，制定合適的相關(guān)政策對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展至關(guān)重要。因此，儲(chǔ)能相關(guān)政策的制定工作受到國(guó)家發(fā)改委、能源局、工信部等部門(mén)的普遍重視。2021年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)籌各類(lèi)電源開(kāi)發(fā)利用、適度配備儲(chǔ)能設(shè)施、充分發(fā)揮負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)能力。同月，十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議通過(guò)并發(fā)布《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，明確規(guī)劃指出了我國(guó)未來(lái)5～15年電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑，特別強(qiáng)調(diào)在大力發(fā)展可再生能源的同時(shí)，要加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同能力，持續(xù)提升清潔能源消納和存儲(chǔ)能力，加快推進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用。由此可見(jiàn)，新型儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)電能的時(shí)序調(diào)節(jié)服務(wù)以及提升電力系統(tǒng)的消納能力等方面具有重要作用，儲(chǔ)能技術(shù)因此成為連接可再生能源發(fā)電和電力系統(tǒng)的重要媒介，也是新能源持續(xù)發(fā)展的核心支撐。
2021年7月，國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》)，明確了我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，即：至2025年，完成新型儲(chǔ)能技術(shù)從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展的轉(zhuǎn)變；至2030年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能技術(shù)全面市場(chǎng)化發(fā)展?！兑庖?jiàn)》鼓勵(lì)推進(jìn)電源側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，充分發(fā)揮大規(guī)模新型儲(chǔ)能的作用，同時(shí)支持儲(chǔ)能用戶(hù)側(cè)多元化發(fā)展，提升大規(guī)模新能源及大容量直流介入電力系統(tǒng)后的靈活性調(diào)節(jié)能力和安全穩(wěn)定運(yùn)行水平?！兑庖?jiàn)》對(duì)加快促進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展應(yīng)用、推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有重要意義。
通過(guò)梳理儲(chǔ)能領(lǐng)域相關(guān)政策可知，國(guó)家重視儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)延伸，而移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)契合新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求，且具有靈活性高、靈敏性好、可靠性強(qiáng)、適用范圍廣等特點(diǎn)而備受關(guān)注，這有利于今后移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。
1.2 移動(dòng)式儲(chǔ)能應(yīng)用典型示范工程
近年來(lái)，相關(guān)企業(yè)紛紛響應(yīng)國(guó)家政策號(hào)召，對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行了積極部署和有益嘗試，并建設(shè)投運(yùn)了一批移動(dòng)式儲(chǔ)能示范工程。例如山西龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司、陜西欣旺達(dá)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院等多家單位合作開(kāi)展的10 MW級(jí)鋰電池集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)示范工程，該示范工程儲(chǔ)能系統(tǒng)總?cè)萘繛?0 MW/9 MWh，運(yùn)用大倍率鋰電池成組集成技術(shù)，開(kāi)展鋰電池集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)提高大規(guī)模間歇式能源接入電網(wǎng)的示范應(yīng)用，該示范工程不僅推動(dòng)了儲(chǔ)能技術(shù)在陜西省的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用，而且協(xié)調(diào)了右玉當(dāng)?shù)仫L(fēng)電場(chǎng)參與電網(wǎng)調(diào)度，對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能在風(fēng)電場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。此外，中國(guó)電力科學(xué)研究院、欣旺達(dá)電子股份有限公司以及各地方電力公司相繼在吉林白城、福建安溪、欣旺達(dá)居民園區(qū)等地部署了適當(dāng)容量的移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)，為當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。各示范工程詳細(xì)信息如表1所示。
表1 國(guó)內(nèi)移動(dòng)式儲(chǔ)能典型示范工程
目前，移動(dòng)式儲(chǔ)能電源因供電容量較小以及供電時(shí)間較短等因素影響，接入電網(wǎng)后，整體協(xié)調(diào)控制能力有限。因此，針對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能整體數(shù)量多、分散性強(qiáng)、單一容量小、接入電網(wǎng)位置靈活性高等特點(diǎn)，綜合研究其保障電力系統(tǒng)運(yùn)行以及經(jīng)濟(jì)性的調(diào)度方法至關(guān)重要。同時(shí)，移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)作為應(yīng)急電源，可以大幅提高配電網(wǎng)供電彈性，研究?jī)?yōu)化災(zāi)后移動(dòng)式儲(chǔ)能與配電網(wǎng)的恢復(fù)策略也是儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的重要一步。從國(guó)內(nèi)這些成功的案例可以看出，移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)目前還處于示范性應(yīng)用階段，但移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)在諸如平抑電網(wǎng)波動(dòng)、提供應(yīng)急服務(wù)等領(lǐng)域已凸顯出一定的應(yīng)用潛力。因此，急需建立不同場(chǎng)景下的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)需求與協(xié)同控制策略[19]，高效利用配電網(wǎng)中閑置的儲(chǔ)能資源，提升電力系統(tǒng)的靈活性與可靠性。
2 移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)體系
2.1 基于多元電力事件需求的移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)
移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景多元、分散廣泛化，不同場(chǎng)景下對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的服務(wù)需求差異較大，因此，要分別從源—網(wǎng)—荷角度出發(fā)，分析保電—應(yīng)急—備用—移動(dòng)救援—調(diào)峰—調(diào)頻等不同電力事件需求的特點(diǎn)，挖掘不同電力事件對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能裝置需求，然后利用層次分析法和熵權(quán)法對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能裝置技術(shù)指標(biāo)的主客觀賦權(quán)，明確移動(dòng)儲(chǔ)能建設(shè)的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)，建立移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)指標(biāo)。
首先，在應(yīng)急場(chǎng)景下，如電網(wǎng)不堪高負(fù)荷引起的大幅波動(dòng)，移動(dòng)式儲(chǔ)能可以作為靈活性電源保障部分負(fù)荷的安全用電，緩解電力系統(tǒng)供電壓力。同時(shí)，移動(dòng)式儲(chǔ)能電源可作為應(yīng)急電源向諸如臨時(shí)醫(yī)院等特殊電力用戶(hù)提供可靠的電能供應(yīng)，緩解用電危機(jī)并大幅減少電網(wǎng)建造維護(hù)成本。并且信息社會(huì)下人們對(duì)大數(shù)據(jù)中心、機(jī)場(chǎng)、商業(yè)區(qū)等敏感地區(qū)的供電安全提出更高的要求，移動(dòng)式儲(chǔ)能電源可作為備用電源以提高電力保障的可靠性。
其次，非應(yīng)急需求是指在保證應(yīng)急場(chǎng)景下移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，提高可再生能源接入電網(wǎng)能力，進(jìn)一步解決波動(dòng)性負(fù)荷問(wèn)題，完成日常調(diào)峰調(diào)壓，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定，并追求作為應(yīng)急電源之外的經(jīng)濟(jì)效益。
熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來(lái)確定客觀權(quán)重，其流程圖如圖3所示，先由熵權(quán)法完成對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的客觀權(quán)重賦值，再通過(guò)層次分析法確定不同類(lèi)型的儲(chǔ)能方案。從技術(shù)水準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境要求和技術(shù)成熟度四個(gè)方面出發(fā)，匯總儲(chǔ)能選型決策指標(biāo)，形成儲(chǔ)能選型的決策指標(biāo)集。決策指標(biāo)集中包含目標(biāo)層A、決策層B和方案層C三層，其中目標(biāo)層是儲(chǔ)能選型的追求目標(biāo)——儲(chǔ)能系統(tǒng)的工況適用性；決策層B匯總了儲(chǔ)能選型過(guò)程中涉及的所有決策指標(biāo)，其中包含兩方面，第一層為決策指標(biāo)大類(lèi)，第二層為各大類(lèi)指標(biāo)下的決策子指標(biāo)；方案層c為儲(chǔ)能系統(tǒng)待選方案，具體決策指標(biāo)內(nèi)容如圖3所示。
圖3 熵權(quán)法客觀賦權(quán)及儲(chǔ)能選型
2.2 基于移動(dòng)儲(chǔ)能及聯(lián)合移動(dòng)儲(chǔ)能供給的技術(shù)指標(biāo)體系和支撐邊界
目前，新型儲(chǔ)能技術(shù)種類(lèi)繁多，不同儲(chǔ)能技術(shù)之間的運(yùn)行特性相差較大，若要進(jìn)行聯(lián)合網(wǎng)儲(chǔ)供能，首先要梳理不同類(lèi)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)以及聯(lián)合運(yùn)行機(jī)理，并綜合考慮不同類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)的能量密度、響應(yīng)時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)以及儲(chǔ)能互補(bǔ)運(yùn)行機(jī)理兩方面因素，基于不同電力事件構(gòu)建仿真模型，最終利用擾動(dòng)分析方法和蒙特卡洛模擬方法計(jì)算技術(shù)指標(biāo)對(duì)電力事件的靈敏度和支撐邊界。
本文基于不同電力事件需求分析各類(lèi)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)運(yùn)行特性，結(jié)合不同電源經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、環(huán)境評(píng)估等指標(biāo)，建立了考慮不同利益主體的移動(dòng)式儲(chǔ)能電源綜合效益模型，其中，表2為多種儲(chǔ)能系統(tǒng)詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比。目前，電化學(xué)儲(chǔ)能與電磁儲(chǔ)能相比具有規(guī)模容量大、單位成本低等優(yōu)勢(shì)，可以顯著增強(qiáng)輸配電網(wǎng)支撐和負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，提升儲(chǔ)能電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；與物理儲(chǔ)能相比具有功率規(guī)模大、充放電效率高等優(yōu)勢(shì)。此外，電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備選址定容靈活性高等特點(diǎn)，因此受到廣泛關(guān)注，裝機(jī)容量也已經(jīng)向100 MWh級(jí)別發(fā)展。本文所提出的技術(shù)指標(biāo)體系和支撐邊界綜合考慮了移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)內(nèi)電力事件的響應(yīng)度以及參與電網(wǎng)輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性等因素，基于各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)的能量傳遞流程，對(duì)比分析各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，收集各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)的主要技術(shù)參數(shù)如能源轉(zhuǎn)換效率、充放能速率、充放能持續(xù)時(shí)長(zhǎng)等，分析各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于不同時(shí)間尺度的城市電力管理場(chǎng)景的適應(yīng)性，明確不同類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)的運(yùn)行特性，各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)的特性參數(shù)以及電能支撐圖見(jiàn)圖4。
表2 不同類(lèi)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
圖4 綜合數(shù)據(jù)分析的移動(dòng)儲(chǔ)能支撐能力
由圖4可知，鉛酸電池儲(chǔ)能對(duì)于輸配電電網(wǎng)支撐與負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力具有較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠有效改善電能質(zhì)量；鋰離子電池的響應(yīng)時(shí)間具有較大的靈活性，可以根據(jù)使用場(chǎng)景的需求選擇合適的響應(yīng)時(shí)間，降低儲(chǔ)能應(yīng)用成本。此外，超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)和大功率超級(jí)電容器的響應(yīng)時(shí)間極短，能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)需求。結(jié)合表2數(shù)據(jù)可以得出，目前電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)、效率等綜合優(yōu)勢(shì)較高，將廣泛應(yīng)用于各類(lèi)場(chǎng)景，以提升電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力。
2.3 基于不同電力事件需求的移動(dòng)儲(chǔ)能裝置級(jí)—平臺(tái)級(jí)—系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)原則與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
移動(dòng)儲(chǔ)能裝置級(jí)作為獨(dú)立的儲(chǔ)能單元具備調(diào)度靈活性高、響應(yīng)能力快等優(yōu)勢(shì)，可以迅速抵達(dá)電網(wǎng)故障地點(diǎn)，具備在故障情況下保障部分社區(qū)及工商業(yè)應(yīng)急用電的能力；更進(jìn)一步地將各個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的裝置級(jí)儲(chǔ)能單元電能及位置數(shù)據(jù)上傳至公共平臺(tái)，通過(guò)調(diào)度平臺(tái)統(tǒng)一指揮，可以有效提高移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備利用率，增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)能力。最終移動(dòng)儲(chǔ)能平臺(tái)基于電力事件需求特點(diǎn)，利用智能調(diào)度控制策略，搭建移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)級(jí)調(diào)度中心，推動(dòng)移動(dòng)儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)，增強(qiáng)對(duì)新型電力系統(tǒng)的支撐能力。因此，本文提出歷史數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下不同電力事件影響等級(jí)的先驗(yàn)信息估計(jì)方法，根據(jù)城市供電重要性等級(jí)與不同電力事件供電需求，通過(guò)蒙特卡洛方法仿真模擬儲(chǔ)能系統(tǒng)在裝置級(jí)—平臺(tái)級(jí)—系統(tǒng)級(jí)不同指標(biāo)下的后驗(yàn)信息；然后，基于先/后驗(yàn)信息的差異度，綜合構(gòu)建不同電力事件需求的“系統(tǒng)—平臺(tái)—裝置”三位一體的移動(dòng)儲(chǔ)能體系設(shè)計(jì)原則和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并以此構(gòu)建針對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)的“可調(diào)度”移動(dòng)儲(chǔ)能管控平臺(tái)。
根據(jù)先驗(yàn)信息，采用貝葉斯理論可以客觀分析事件發(fā)生概率，即在有限信息驅(qū)動(dòng)下，做出最好的預(yù)測(cè)，并根據(jù)實(shí)際信息的變化不斷進(jìn)行修正，整體理論邏輯如圖5所示。電力系統(tǒng)采用貝葉斯理論，在地區(qū)供電重要性等級(jí)以及歷史數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，先對(duì)不同電力事件影響等級(jí)進(jìn)行先驗(yàn)估計(jì)，然后根據(jù)已有數(shù)據(jù)分析展示出不同電力事件電力供應(yīng)的需求，可以顯著提升電網(wǎng)調(diào)度可靠性和靈敏性。
圖5 先驗(yàn)信息估計(jì)方法邏輯圖
3 移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)智能調(diào)度技術(shù)
3.1 基于移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群響應(yīng)多元場(chǎng)景需求能力的動(dòng)態(tài)分區(qū)方法
移動(dòng)儲(chǔ)能裝置因其單體容量有限、群體分布范圍廣等因素難以支撐電網(wǎng)的輔助服務(wù)。因此，可以利用移動(dòng)儲(chǔ)能集群匯聚效應(yīng)來(lái)平抑電網(wǎng)波動(dòng)等影響，即基于不同的電力事件，利用相應(yīng)的調(diào)度策略將有限容量的移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備形成規(guī)模化集群，然后采用合適的控制策略將其匯聚集合，選擇最優(yōu)節(jié)點(diǎn)將匯聚的移動(dòng)儲(chǔ)能裝置投入運(yùn)行，能夠顯著增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)能力。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能和電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行調(diào)度進(jìn)行了大量的研究。文獻(xiàn)[28]提出了基于移動(dòng)儲(chǔ)能共享模式的網(wǎng)儲(chǔ)協(xié)同經(jīng)濟(jì)策略，并建立了車(chē)-儲(chǔ)動(dòng)態(tài)時(shí)空轉(zhuǎn)移模型。文獻(xiàn)[29]提出了配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)重構(gòu)與移動(dòng)儲(chǔ)能協(xié)同優(yōu)化的方法，采用模糊C均值算法重構(gòu)時(shí)段，并建立了電網(wǎng)重構(gòu)策略與移動(dòng)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)調(diào)度的兩階段協(xié)同優(yōu)化模型。文獻(xiàn)[30]基于削峰填谷可靠性和經(jīng)濟(jì)性建立了雙層調(diào)度優(yōu)化方法。文獻(xiàn)[31]提出了根據(jù)儲(chǔ)能不同模塊的輸入/輸出功率及電池荷電狀態(tài)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行的控制策略。文獻(xiàn)[32]提出一種市場(chǎng)電價(jià)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)調(diào)度方案。該方案利用主從博弈模型，通過(guò)電價(jià)進(jìn)行協(xié)調(diào)博弈，提高電網(wǎng)運(yùn)行靈活性。
以上文獻(xiàn)均未考慮移動(dòng)式儲(chǔ)能的集群匯聚效應(yīng)。因此，本文提出的動(dòng)態(tài)分區(qū)策略基于配電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)信息，應(yīng)用全景理論分析分布式移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群在應(yīng)急和輔助服務(wù)等多場(chǎng)景應(yīng)用中的匯聚效應(yīng)，建立分布式移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群匯聚效用量化指標(biāo)，結(jié)合各移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)前工作狀態(tài)、位置信息等參數(shù)形成移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)相似度分區(qū)指標(biāo)，最終提出改進(jìn)型社團(tuán)分區(qū)理論對(duì)各移動(dòng)儲(chǔ)能(mobile energy storage，MES)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分區(qū)。
本文對(duì)比分析各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景及傳統(tǒng)儲(chǔ)能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)研究MES匯聚的計(jì)費(fèi)辦法，綜合考慮匯聚容量、設(shè)備成本、合理收益率等因素，最終建立儲(chǔ)能報(bào)價(jià)策略模型，通過(guò)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向引導(dǎo)電能消費(fèi)行為，評(píng)估可匯聚移動(dòng)儲(chǔ)能的最大潛力。面對(duì)突發(fā)緊急事件防控，通過(guò)政策約束，最大程度利用分布式儲(chǔ)能設(shè)備，保障重要用電設(shè)備的供電。此外，定義包含容量支撐能力、動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力、經(jīng)濟(jì)性等匯聚性能考核準(zhǔn)則的儲(chǔ)能系統(tǒng)匯聚潛力指數(shù)，建立包含功率支撐能力、有效匯聚時(shí)間比、系統(tǒng)穩(wěn)定性、系統(tǒng)可靠性等的考核指標(biāo)集，建立主客觀相結(jié)合的決策權(quán)重集，采用層次分析法對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行篩選排序，為移動(dòng)儲(chǔ)能匯聚應(yīng)用提供理論支撐。
將儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用于面向電網(wǎng)的需求響應(yīng)等支撐性作用方面，是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)手段的替代和優(yōu)化，衡量MES的匯聚效應(yīng)可從技術(shù)性方面展開(kāi)，通過(guò)研究在參與電網(wǎng)需求響應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景下，以功能價(jià)值量化MES的匯聚效應(yīng)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)同樣功能的傳統(tǒng)技術(shù)手段規(guī)模度量分布式儲(chǔ)能技術(shù)的匯聚效應(yīng)。
全景理論聚合方法以系統(tǒng)能量函數(shù)減小為基礎(chǔ)，通過(guò)不斷地移動(dòng)換組，預(yù)測(cè)資源聚合的最佳情況。對(duì)配電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)分散布局的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)展分區(qū)理論研究，將含有大量移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)的局域電網(wǎng)視為一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)分區(qū)一般基于常規(guī)聚類(lèi)理論基礎(chǔ)且沒(méi)有最優(yōu)區(qū)域數(shù)目的先決條件，采用全景理論，建立綜合考慮分散式儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行策略等因素的匹配度模型，將匹配度高的儲(chǔ)能系統(tǒng)聚合劃分為一個(gè)子區(qū)，各分區(qū)可獨(dú)立調(diào)度調(diào)節(jié)，顯著提升區(qū)域調(diào)度合理性，其調(diào)度控制框架如圖6所示。
圖6 移動(dòng)式儲(chǔ)能調(diào)度控制框架
3.2 計(jì)及電力保障和參與電網(wǎng)輔助服務(wù)經(jīng)濟(jì)性綜合指標(biāo)的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群動(dòng)態(tài)調(diào)整方法
上文根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)的電力應(yīng)急事件的特點(diǎn)，建立了面向配電區(qū)域和事件的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)急服務(wù)技術(shù)指標(biāo)，本節(jié)延續(xù)利用模糊理論推理出當(dāng)前移動(dòng)儲(chǔ)能應(yīng)急服務(wù)概率與需求容量，基于區(qū)域電網(wǎng)能源的特點(diǎn)，利用場(chǎng)景生成理論建立移動(dòng)儲(chǔ)能典型應(yīng)用場(chǎng)景及經(jīng)濟(jì)收益模型，最終建立移動(dòng)儲(chǔ)能輔助服務(wù)經(jīng)濟(jì)性期望與應(yīng)急、保電、救援等服務(wù)容量期望模型，并利用博弈論理論動(dòng)態(tài)調(diào)整移動(dòng)儲(chǔ)能集群中應(yīng)急服務(wù)與電網(wǎng)輔助服務(wù)移動(dòng)儲(chǔ)能單元分配策略。
MES是一種時(shí)空靈活性資源，它是將儲(chǔ)能電池組和儲(chǔ)能雙向變流器集成于集裝箱內(nèi)，配備牽引車(chē)輛而形成的移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)，賦予了固定儲(chǔ)能電池在空間上的可平移性。為了提高資源利用率，移動(dòng)儲(chǔ)能的運(yùn)營(yíng)策略包括“常規(guī)運(yùn)營(yíng)”和“供電保障”兩個(gè)模式?！俺Ｒ?guī)運(yùn)營(yíng)”是指配電網(wǎng)無(wú)故障發(fā)生正常運(yùn)行時(shí)，移動(dòng)儲(chǔ)能在“集中站”接收輔助服務(wù)指令隨時(shí)接受調(diào)度，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能充放電功率進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，從而為系統(tǒng)提供可再生能源消納，峰谷套利、輔助調(diào)頻等服務(wù)；“供電保障”是在線(xiàn)路故障等突發(fā)事件和設(shè)備檢修等預(yù)安排停電事件時(shí)，系統(tǒng)則由“常規(guī)運(yùn)營(yíng)”轉(zhuǎn)為“供電保障”，移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)實(shí)時(shí)上傳自身位置及電量等信息，并依據(jù)“控制中心”的調(diào)控指令，行駛到目的地進(jìn)行應(yīng)急供電。
利用場(chǎng)景生成理論構(gòu)建的隨機(jī)場(chǎng)景集綜合考慮了負(fù)荷、緊急事件、電網(wǎng)以及熱能供應(yīng)的不確定性，并深入分析每個(gè)獨(dú)立不確定性因素內(nèi)部的時(shí)序自相關(guān)性和不確定性因素之間的互相關(guān)性，且闡明了時(shí)序自相關(guān)性和互相關(guān)性的含義，如圖7所示，其中，時(shí)序自相關(guān)性描述了同一時(shí)間序列不同時(shí)刻任意兩元素的關(guān)聯(lián)程度，互相關(guān)性描述了不同時(shí)間序列之間的關(guān)聯(lián)程度。
圖7 時(shí)序自相關(guān)性與互相關(guān)性的含義
為了使生成的隨機(jī)場(chǎng)景集更貼合實(shí)際情況，將配電臺(tái)區(qū)的負(fù)荷、緊急事件發(fā)生概率、電網(wǎng)波動(dòng)、熱能供應(yīng)等因素分別按照過(guò)渡季、夏季和冬季處理。首先基于各個(gè)不確定性因素所服從的概率分布，利用蒙特卡洛隨機(jī)抽樣得到n個(gè)初始隨機(jī)場(chǎng)景；然后賦予真實(shí)參考場(chǎng)景的時(shí)序自相關(guān)性，得到具有時(shí)序自相關(guān)性的因素樣本。此外，通過(guò)采用慣性權(quán)重線(xiàn)性遞減的粒子群算法達(dá)到縮減場(chǎng)景規(guī)模、優(yōu)化場(chǎng)景質(zhì)量的目的，最終獲得綜合考慮時(shí)序自相關(guān)性和互相關(guān)性的隨機(jī)場(chǎng)景集。
在新興的應(yīng)用場(chǎng)景下，通過(guò)采用Nash博弈模型動(dòng)態(tài)調(diào)整分布式移動(dòng)儲(chǔ)能集群中應(yīng)急服務(wù)與非應(yīng)急服務(wù)移動(dòng)儲(chǔ)能單元分配方法。具體步驟如下：
①判斷配電臺(tái)區(qū)電力供應(yīng)與用戶(hù)電力需求是否匹配；
②基于夸大行為的價(jià)格討價(jià)還價(jià)策略進(jìn)行應(yīng)急服務(wù)與非應(yīng)急服務(wù)移動(dòng)儲(chǔ)能之間單元分配的博弈；
③判斷分配之后用于應(yīng)急服務(wù)移動(dòng)式儲(chǔ)能集群是否能夠滿(mǎn)足應(yīng)急地區(qū)的電力應(yīng)急需求；
④若能，則分配正確，本次應(yīng)急調(diào)度結(jié)束；否則，根據(jù)本次實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整儲(chǔ)能單元分配方法。
3.3 具有高響應(yīng)度的移動(dòng)式儲(chǔ)能集群時(shí)域滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度方法
移動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)度方法基于每個(gè)儲(chǔ)能裝置的剩余電量以及供電需求點(diǎn)發(fā)送的供電需求指令，按照所述供電需求指令中的需求電量從大到小將所述供電需求點(diǎn)進(jìn)行排序，將排序順序確定為所述供電需求點(diǎn)的供電調(diào)度優(yōu)先級(jí)，當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)別的供電需求點(diǎn)按照從近到遠(yuǎn)的距離對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行排序，選取距離所述供電需求點(diǎn)最近的儲(chǔ)能裝置，并按照剩余電量從大到小的順序選取儲(chǔ)能裝置，直至滿(mǎn)足所述供電需求點(diǎn)的能量需求。裝置系統(tǒng)調(diào)度策略流程如圖8所示。
圖8 系統(tǒng)調(diào)度策略流程圖
此外，開(kāi)展MES的分區(qū)理論研究以?xún)?yōu)化移動(dòng)式儲(chǔ)能具備的分散性特點(diǎn)，將含有大量MES的“可調(diào)度”電源管控平臺(tái)視為一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，采用社團(tuán)分區(qū)算法，建立考慮MES所在位置、動(dòng)態(tài)特性、荷電狀態(tài)、控制方式等因素的相似度指標(biāo)，將相似度高的MES聚合劃分為一個(gè)子區(qū)域。分區(qū)后，考慮在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的MES適用性，并采用分區(qū)模塊度指標(biāo)描述分區(qū)的工況適用性，各分區(qū)可獨(dú)立、快速接收區(qū)域內(nèi)“可調(diào)度”電源指令，提高移動(dòng)式儲(chǔ)能集群響應(yīng)度。
集群控制框架及通信方式見(jiàn)圖9。如圖9所示，構(gòu)建“可調(diào)度”電源管控平臺(tái)的集群控制調(diào)度框架，框架分3層，決策層、網(wǎng)絡(luò)層和實(shí)施層，基于分區(qū)理論得到MES集群，每個(gè)集群可以實(shí)時(shí)上報(bào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、自身荷電狀態(tài)、匯聚潛力和功能報(bào)價(jià)，“可調(diào)度”電源管控平臺(tái)依據(jù)MES的匯聚潛力評(píng)估和篩選排序理論、電網(wǎng)的時(shí)序儲(chǔ)能需求和經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)化目標(biāo)制定調(diào)度計(jì)劃，下發(fā)調(diào)度計(jì)劃給MES，“可調(diào)度”電源通過(guò)對(duì)最底層MES的調(diào)度形成對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的有效支撐。研究集群控制系統(tǒng)的通訊方案，支持MES與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行快速通信，各層間通過(guò)合作網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行交互，滿(mǎn)足匯聚系統(tǒng)整體及MES的約束和需求，以動(dòng)態(tài)地響應(yīng)系統(tǒng)需求的變化。
圖9 集群控制框架及通信方式
移動(dòng)儲(chǔ)能的優(yōu)化調(diào)控是混合整數(shù)的非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題，即在配電網(wǎng)與交通網(wǎng)耦合約束下求解以負(fù)荷損失最小為目標(biāo)的移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)最佳調(diào)控方案，其優(yōu)化調(diào)控指令包括：路徑類(lèi)指令和功率類(lèi)指令。
目標(biāo)函數(shù)為時(shí)間集合T內(nèi)負(fù)荷削減量最小
式中，圖片、圖片分別為配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)集合和支路集合；圖片為t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷削減量；圖片、圖片分別為支路i,j的電阻和t時(shí)刻電流的平方；Δt為時(shí)間間隔；等式右側(cè)前一項(xiàng)表示配電網(wǎng)負(fù)荷削減量，后一項(xiàng)用于保證二階錐松弛優(yōu)化后模型求解的準(zhǔn)確性，λ為一個(gè)較大的正數(shù)。
其中，約束條件包括路徑約束、儲(chǔ)能電池約束、配網(wǎng)潮流約束。
移動(dòng)儲(chǔ)能的運(yùn)行調(diào)度具有時(shí)空分布廣、耦合約束多、不可預(yù)測(cè)性強(qiáng)等特性，例如故障預(yù)期持續(xù)時(shí)間等故障信息預(yù)測(cè)精度低，道路擁堵、交通事故等路況信息存在偶然性，移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)可能未按計(jì)劃到達(dá)預(yù)定位置等，而上述電網(wǎng)、交通和移動(dòng)儲(chǔ)能的不確定性因素均會(huì)給調(diào)控運(yùn)行帶來(lái)較大偏差，若僅依靠在故障發(fā)生初決策的調(diào)控計(jì)劃，不能保證達(dá)到最優(yōu)的調(diào)控效果。針對(duì)該問(wèn)題，構(gòu)建調(diào)控策略的滾動(dòng)優(yōu)化框架，根據(jù)車(chē)路網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，每隔Δt對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)控策略進(jìn)行更新修正，最大限度地消除因各類(lèi)不確定性因素導(dǎo)致調(diào)控偏差過(guò)大的現(xiàn)象，滾動(dòng)優(yōu)化框架如圖10所示。在調(diào)控過(guò)程中，控制中心每隔Δt時(shí)間收取配網(wǎng)故障信息、交通路況信息和移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的位置與電量信息，優(yōu)化求解并下發(fā)圖片時(shí)段的路徑類(lèi)和功率類(lèi)調(diào)控指令，各輛移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)依指令調(diào)度。
圖10 滾動(dòng)優(yōu)化策略示意圖
4 結(jié)語(yǔ)
新型儲(chǔ)能技術(shù)契合新型電力系統(tǒng)發(fā)展方向，有助于推動(dòng)我國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的加速實(shí)現(xiàn)，其中，移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行、應(yīng)急情況下緊急供電等應(yīng)用具有重要意義。本文通過(guò)分析移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，梳理特定情況下電力系統(tǒng)需求，最終優(yōu)化移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度管理，具體表現(xiàn)如下。
（1）梳理雙碳目標(biāo)下與新型儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)的政策部署，基于示范工程功能與特點(diǎn)進(jìn)行分析。然后以典型電力事件為基礎(chǔ)，建立此場(chǎng)景下不同儲(chǔ)能互補(bǔ)運(yùn)行仿真模型，分析不同類(lèi)型儲(chǔ)能指標(biāo)在不同電力事件下的靈敏度，最后綜合歷史先驗(yàn)信息和仿真模擬的后驗(yàn)信息，提出從“裝置-平臺(tái)-系統(tǒng)”三個(gè)方面建設(shè)移動(dòng)儲(chǔ)能體系的方法。
（2）以電力應(yīng)急與儲(chǔ)能指標(biāo)的供需關(guān)系分析為切入點(diǎn)，在系統(tǒng)且充分了解面向電力應(yīng)急的移動(dòng)儲(chǔ)能規(guī)劃建設(shè)體系的基礎(chǔ)上，從移動(dòng)儲(chǔ)能單體設(shè)計(jì)至移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群，自下而上地論證各層級(jí)硬件裝置設(shè)計(jì)方案、軟件算法實(shí)現(xiàn)方式，形成了移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)電力應(yīng)急場(chǎng)景的全套方案，為實(shí)際工程中移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用提供決策依據(jù)。
（3）針對(duì)不同電力事件對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能裝置的需求，不同類(lèi)型儲(chǔ)能的技術(shù)指標(biāo)以及聯(lián)合運(yùn)行機(jī)理，分別采用層次分析法、熵權(quán)法、擾動(dòng)分析方法和蒙特卡洛模擬方法進(jìn)行計(jì)算，具有速度快、精度高、適用性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以精準(zhǔn)辨識(shí)移動(dòng)式儲(chǔ)能狀態(tài)及關(guān)鍵指標(biāo)，為今后技術(shù)指標(biāo)量化評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。
（4）基于移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)多場(chǎng)景應(yīng)用能力的辨識(shí)和動(dòng)態(tài)群組分割，解析分布式移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)在多元電力事件中的匯聚效應(yīng)，并以提高電力保障可靠性和經(jīng)濟(jì)性為目的，建立基于事件和電力區(qū)域特色的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集群動(dòng)態(tài)博弈調(diào)整方法，兼顧移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)急響應(yīng)和電網(wǎng)輔助服務(wù)等多元場(chǎng)景下的經(jīng)濟(jì)性，使移動(dòng)式儲(chǔ)能滿(mǎn)足配電區(qū)域內(nèi)不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。最后，定義移動(dòng)儲(chǔ)能集群的電力事件需求響應(yīng)度，并建立基于交通與電網(wǎng)信息的移動(dòng)儲(chǔ)能集群高電力服務(wù)響應(yīng)度優(yōu)化調(diào)度模型和求解方法。
（5）目前，在電價(jià)驅(qū)動(dòng)下，采用雙層優(yōu)化模型，可以仿真得出移動(dòng)式儲(chǔ)能車(chē)在不同的時(shí)機(jī)進(jìn)入電網(wǎng)，根據(jù)電價(jià)的變化情況，凈收益率最高達(dá)136.55%，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。
（6）當(dāng)前，儲(chǔ)能系統(tǒng)容量小、供電時(shí)間有限等因素制約移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，若將電網(wǎng)中的閑置儲(chǔ)能裝備通過(guò)匯聚技術(shù)接入到移動(dòng)儲(chǔ)能平臺(tái)，能夠顯著增強(qiáng)其對(duì)電力系統(tǒng)的保障能力。本文通過(guò)對(duì)移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的分析探索，為今后移動(dòng)式儲(chǔ)能技術(shù)的多元化應(yīng)用及高效率運(yùn)行提供借鑒參考。
