Annual Benefit Analysis of Integrating the Seasonal Hydrogen Storage into the Renewable Power Grids
人们越来越有兴趣将氢存储集成到具有高可再生渗透水平的电网中。储氢一体化的经济效益和电网可靠性都是至关重要的。本文提出了一个能源枢纽（EH）耦合电网的年度调度模型（ASM），以研究季节性储氢（SHS）的年度效益。每个能源中心都由氢存储，电解槽和燃料电池组成。电能和氢能可以在公交车上与能源中心交换。在ASM中强制执行网格和EH的物理约束。建议的ASM考虑了EH耦合电网的季节内日常运行。ASM采用四种典型的日廓线来表示四季的网格状况，减少了计算量。此外，季节内和跨季节的氢交换和存储都在ASM中建模。因此，氢储存的利用率在全年水平上得到优化。对IEEE 24节点系统进行了数值仿真。模拟结果表明，季节性储氢可以有效地节省年运行成本，减少可再生能源的削减。
2023-02-18 cs.SY eess.SY
Optimal Coordination and Discount Allocation in Residential Renewable Energy Communities with Smart Home Appliances
本文针对意大利法规下的住宅可再生能源社区，提出一种协调智能家电用电需求以最小化成员成本的最优管理策略，并引入公平折扣分配政策，仿真验证了其有效性。
2023-08-11 cs.SY eess.SY
Impact Analysis of Utility-Scale Energy Storage on the ERCOT Grid in Reducing Renewable Generation Curtailments and Emissions
Wayne State University（韦恩州立大学）
本文研究电力规模储能如何减少 ERCOT 网格中可再生能源弃消和二氧化碳排放，通过分析未来能源格局和不同负荷场景下的排放情况，提出战略性储能方案以优化可再生能源利用。
2025-11-28 cs.SY eess.SY
Distributed Real-Time Power Balancing in Renewable-Integrated Power Grids with Storage and Flexible Loads
University of Toronto（多伦多大学）；University of Ontario Institute of Technology（安大略理工大學）
本文研究了含储能和柔性负荷的可再生能源整合电力电网的实时功率平衡问题，提出了一种集中式解决方案和分布式算法，降低计算和通信开销，并证明其在存储容量增大和传统发电机调峰约束放宽时渐近最优。
2016-06-03 cs.SY eess.SY
Sizing Co-located Storage for Uncertain Renewable Energy Sold Through Forward Contracts
在本文中，我们提出了一个高层次的随机稳态模型来分析通过远期或提前一天合同参与电力市场的风电生产商的协同定位储能系统的价值。特别是，我们试图找到最佳的规模和合同和固定的经营政策，利润最大化的长期。我们获得了一个程式化的模型，该模型根据实际的风力发电量和电力批发价格数据进行了校准，使我们能够评估储能规模的价值，并对合同价格、储能成本和储能效率等关键参数进行敏感性分析。
2022-07-26 cs.SY eess.SY
Modeling, scientific computing and optimal control for renewable energy systems with storage
本文提出了可再生能源系统与存储模型，并考虑其最优操作。我们使用随机微分方程对风能和太阳能发电进行建模和仿真，并使用电池、热存储和水电解对所产生的电力进行存储。我们制定了一个经济的最优控制问题，以最有效的方式控制系统的范围内，同时满足电网的电力需求。部署多个存储系统可以提高可再生能源系统的灵活性和可靠性。
2022-12-17 cs.SY eess.SY math.OC
High-Spatial Resolution Transmission and Storage Expansion Planning for High Renewable Grids: A Case Study
本文提出含短时储能选址定容的高空间分辨率TEP模型，并通过2,000母线合成得克萨斯系统验证输电与储能协同优化的价值。
2024-12-05 cs.SY eess.SY
On Optimal Management of Energy Storage Systems in Renewable Energy Communities
针对可再生能源社区，利用储能灵活性并考虑自消费激励，推导最优性条件并给出显式最优解，以最小化社区能源账单，仿真验证了方案性能。
2024-03-20 cs.SY eess.SY
Assessing the Performance and Impact of PV Technologies on Storage in Hybrid Renewable Systems
Wayne State University（韦恩州立大学）
本研究评估双面光伏系统在混合可再生能源系统中提升储能性能和经济性的作用，发现其在能量存储和成本效益方面优于传统单面光伏系统。
2025-11-28 cs.SY eess.SY
Shared Energy Storage Management for Renewable Energy Integration in Smart Grid
Solar Energy Research Institute of Singapore（新加坡太阳能研究所）；ECE Department, National University of Singapore（新加坡国立大学电气与计算机工程系）
本文研究多用户与可再生能源源及单个共享储能系统协同的能源管理问题，提出联合优化算法以提升总利润，通过加州实数据验证共享储能可使总利润提升10%。
2016-07-22 cs.SY eess.SY
An Insurance Contract Design to Boost Storage Participation in the Electricity Market
在间歇性可再生能源发电量不断增加的情况下，储能技术是提高电网灵活性的关键。我们提出了一个保险合同，适当补偿储能系统提供的灵活性。这样的合同为这些系统提供了更广泛的市场机会，同时也激励了电网中更高的可再生能源渗透率。我们考虑了一个提前一天的市场，其中包括可再生能源和储能所有者在内的发电商将在下一个运营日进行投标。由于生产的不确定性，可再生能源发电机可能无法满足其提前一天的生产计划，因此会受到处罚。作为对这些处罚的对冲，我们提出了一个可再生能源生产商和存储所有者之间的保险合同，其中存储储备一些能源，以备可再生能源短缺时使用。我们表明，这样的合同激励可再生能源的球员出价更高，从而增加可再生能源参与电力组合。它还为存储所有者提供了额外的收入来源，这些存储所有者在日前市场上可能无法通过纯粹基于仲裁的策略获利。此外，我们证明了这份合同对双方都有经济效益。我们通过两个案例研究来验证我们的分析。
2020-07-29 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Management of a Smart Port with Shore-Connection and Hydrogen Supplying by Stochastic Model Predictive Control
本文提出了一种智能港口的最佳管理策略，该港口配备了可再生能源发电，由一个电气化码头和一个氢基码头组成，可提供零排放船舶。一个电池储能系统和一个氢储能系统用于管理可再生能源，并为电力和氢燃料船舶提供电力。设计了一种基于模型预测控制的算法，以确定在运行过程中要遵循的最佳经济策略。控制算法考虑到可再生能源发电的不确定性，使用随机优化。该方法的性能在未来可能配备风力和光伏发电的智能港口上进行了测试。
2022-11-22 cs.SY eess.SY
Revenue Analysis of Stationary and Transportable Battery Storage for Power Systems with High Penetration of Renewable Sources: A Market Participant Perspective
电力系统需要更大的传输容量来应对可再生能源资源的日益整合。蓄电池储能系统是提高电网容量、缓解输电阻塞的有效手段。对BESS系统进行全面的收益分析对于市场参与者在基于市场的电力系统中安装此类系统至关重要。本文以PJM为例，对整个系统进行了深入的收益分析。系统中的高利润节点被揭示并表征为BESS参与者。固定式和可移动式储能系统的比较研究表明，可移动储能系统可以在能源和监管市场上产生更高的潜在收益。基于商业定价节点的收益分析和特征描述的结果，提出了一种最优布局算法，为市场参与者在系统中安装BESS寻找有利可图的地点，并使用真实的PJM市场数据对该算法进行了验证。
2021-10-15 cs.SY eess.SY
Electricity storage requirements to support the transition towards high renewable penetration levels: Application to the Greek power system
本文以希腊2030年60%可再生能源渗透率目标的电力系统为案例，用混合整数线性规划确定短中时储能最优组合，发现合理储能组合可提升消纳并覆盖成本带来净效益，最优需求随渗透率和电源结构变化。
2022-09-22 cs.SY eess.SY
A Black Start Strategy for Hydrogen-integrated Renewable Grids with Energy Storage Systems
本文针对含氢能与储能的现代电网，提出计及燃料电池和电池特性的黑启动模型，并在IEEE 39节点系统上验证其恢复路径与最优资源配置。
2025-07-19 cs.SY eess.SY
A Comprehensive Optimization Method for Commercial Building Loads with Renewable Generation and Energy Storage from Utility Rate Structure Perspective
为配合电力消耗性质和模式的转变，公用事业公司在可动用的资源下，多年来已采用不同的收费结构。本文针对商业建筑使用率结构的多样性，提出了一种综合优化方法。它包括一组通用的约束条件，可用于任何具有建筑负荷、可再生能源和电池储能系统（BESS）的系统。一个代价函数制定的每一种类型的费率结构，可以行使的公用事业的商业建筑。一种新的算法，开发应用的优化模型，并产生所需的最佳输出，通过使用适当的代价函数。得到了几种建筑荷载和速率结构类型的计算结果，并进行了比较。根据使用历史数据的比率变化对优化模型进行敏感性分析。结果表明，添加BESS是更有效的建筑与低负荷系数和CPP率结构相比，建筑与平的能源价格。增加太阳能等可再生能源的节省主要受能源费用的影响，而BESS的额外收益主要受需求费用的影响。这些结果可以帮助客户决定其可再生能源发电和储能的不同费率结构选项和资源规划。考虑到电网中可再生能源渗透率和BESS部署的增加，公用事业也可以通过设计统一的费率结构从这项工作中受益。
2021-04-19 cs.SY eess.SY
A Comparative Analysis of Nigeria's Power Sector with and without Grid-Scale Storage: Future Implications for Emission and Renewable Energy Integration
本文通过EnergyPLAN仿真、贝叶斯优化机器学习与遗传算法多目标优化，比较尼日利亚2050年有无储能情景，发现储能可使可再生电力占比提高37%、CO2排放降低19.14%，并提出兼顾化石燃料、可再生能源、核能与储能的平衡电力规划。
2024-10-19 cs.SY eess.SY
Storage or No Storage: Duopoly Competition Between Renewable Energy Suppliers in a Local Energy Market
本文研究了在一个地方能源市场上，可再生能源供应商之间的双寡头竞争，有或没有储能。储能投资带来了稳定可再生能源供应商产量的好处，但也导致了巨大的投资成本以及市场结果的一些令人惊讶的变化。为研究可再生能源供应商竞争中储能投资的均衡决策问题，采用三阶段博弈模型对供应商和消费者之间的互动关系进行建模。在第一阶段，在投资期开始时，供应商决定是否投资于存储。一旦做出这样的决定，在每天的日前市场中，供应商决定第二阶段的投标价格和数量，消费者根据第二阶段的投标价格和数量决定第三阶段从每个供应商购买的电量。在实时市场中，如果供应商的实际发电量低于其承诺，则供应商将受到惩罚。我们刻画了第二阶段的价格-数量竞争均衡，并进一步刻画了第一阶段的存储投资均衡，其中包括售电收入和存储成本。与直觉相反，我们表明，与稳定的发电相比，由于随机发电下的市场竞争减少，没有储能投资的可再生能源的不确定性可以导致更高的供应商利润。仿真结果进一步说明了由于市场竞争的结果。例如，对不履行承诺的更高惩罚，更高的存储成本或更低的消费者需求有时可以增加供应商的利润。我们还表明，虽然存储投资可以增加供应商的利润，先发供应商谁投资于存储可能会受益小于搭便车的竞争对手谁选择不投资。
2019-10-13 cs.GT cs.SY eess.SY
Sizing Storage for Reliable Renewable Integration: A Large Deviations Approach
Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买理工学院）
本文提出了一种基于大偏差理论的方法，用于确定可再生能源与储能系统结合时的存储容量，以提高电力系统的可靠性，并通过实际案例验证了该方法的实用性。
2019-04-09 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Microgrid Sizing of Offshore Renewable Energy Sources for Offshore Platforms and Coastal Communities
University of Houston（休斯顿大学）
提出一种集成深度神经网络电池退化模块的微电网优化器(REMO-DNN-BD)，用于确定离岸微电网中可再生能源发电和储能的最优容量，最小化全生命周期成本并保证高可靠性。
2026-06-11 cs.SY eess.SY
Investment-based optimisation of energy storage design parameters in a grid-connected hybrid renewable energy system
本文提出基于投资的优化方法，通过线性优化混合可再生能源系统并考虑改进递减，识别新兴储能技术最有价值的参数改进路径，发现放电效率提升最具价值，为开发者资源分配提供依据。
2023-09-05 cs.SY eess.SY math.OC
Assessing Value of Renewable-based VPP Versus Electrical Storage: Multi-market Participation Under Different Scheduling Regimes and Uncertainties
本研究对比纯可再生能源虚拟电厂与电网级储能系统在多市场的表现，采用两阶段鲁棒优化框架处理不同不确定性，提出储能容量匹配算法，通过多场景仿真为运营商提供二者相对价值的量化参考。
2025-07-30 cs.SY eess.SY
Secure Expansion of Energy Storage and Transmission Lines Considering Bundling Option Under Renewable Penetration
该研究提出考虑输电线路捆绑扩容的多阶段输电网-储能-风电厂联合规划模型，结合RPS政策与N-1安全准则，通过时序聚类、加速BDD算法求解MILP问题，经IEEE标准测试系统验证了有效性。
2023-10-09 cs.SY eess.SY
A comprehensive review of electricity storage applications in island systems
本文全面综述岛屿系统电力储能研究，明确储能是实现50%以上可再生渗透率的前提，分类梳理两种核心储能架构的特性与应用，指出独立储能面临的财务障碍。
2024-01-26 cs.SY eess.SY
Real-Time Simulation and Hardware-in-the-Loop Approaches for Integrating Renewable Energy Sources into Smart Grids: Challenges & Actions
University Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives（法国原子能和替代能源委员会）；Fraunhofer Institute of Wind Energy and Energy System Technology（弗劳恩霍夫风能及能源系统技术研究所）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；AIT Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究院）；Danmarks Tekniske Universitet（丹麦技术大学）
本文探讨了将分布式可再生能源整合进智能电网面临的挑战，分析了实时仿真和硬件在环技术的应用现状及未来发展方向，指出关键挑战和研究方向。
2017-10-06 cs.SY eess.SY
Real-Time Residential-Side Joint Energy Storage Management and Load Scheduling with Renewable Integration
Department of Electrical, Computer, and Software Engineering, University of Ontario Institute of Technology（安大略理工大学电气、计算机和软件工程系）
本文研究了在可再生能源接入情况下，如何通过联合优化负载调度和能源存储控制来最小化系统成本，提出了一种基于Lyapunov优化的实时调度和存储控制算法，实现了负载调度和能源存储控制的分离和顺序决策，并通过仿真验证了算法的有效性。
2016-04-13 cs.SY eess.SY
Optimal Power Scheduling for High Renewables-Integrated Energy Systems with Battery Storage
University of Houston（休斯顿大学）
本文提出了一种线性化的稀疏神经网络模型，用于高可再生能源整合能源系统中电池退化的量化和优化调度。
2025-12-05 cs.SY eess.SY
Power System Decarbonization: Impacts of Energy Storage Duration and Interannual Renewables Variability
电力部门的脱碳是减缓气候变化步伐的主要措施之一。本文分析了储能系统和可再生能源的年际不确定性对2050年电力系统脱碳的影响。我们使用意大利电力系统11年的VRE和负荷数据，根据技术成本预测和CO2排放限制进行容量扩展优化，特别关注ESS的作用及其持续时间。我们还探讨了基于多年与单年数据的产能扩张优化，以量化VRE年际变化的影响。我们的研究结果表明，即使在没有脱碳政策的情况下，可再生能源的渗透率也很高。在向零碳系统过渡的过程中，CCS由于其碳捕获效率而发挥次要作用。ESS投资通过替换更昂贵的灵活性资源，有助于降低系统成本。然而，较长的ESS持续时间较低的边际价值每增加千瓦时ESS。VRE的年际变化大大改变了系统的配置和能源成本。根据单年数据作出的决策大大增加了系统在其他年份的运营成本。相比之下，多年的优化提供了一个更强大和更具成本效益的发电扩展策略。
2019-11-27 cs.SY eess.SY
The Role of Extended Horizon Methodology in Renewable-Dense Grids With Inter-Day Long-Duration Energy Storage
本研究通过比较传统与扩展时域方法，在ERCOT电网模型上优化长时储能调度，发现扩展时域方法虽耗时但更优，并强调解决退化问题对高可再生能源系统的重要性。
2024-03-18 cs.SY eess.SY
Levelized Cost of Energy for PV and Grid Scale Energy Storage Systems
Energy and Power Group, Department of Engineering Science, University of Oxford（牛津大学工程科学系能源与电力组）
本文提出新的LCOD指标计算光伏和储能系统的LCOE，通过非洲太阳能数据和肯尼亚负载数据验证，为政策制定提供成本有效储能系统决策依据。
2016-09-20 cs.SY eess.SY
Optimal Storage Arbitrage under Net Metering using Linear Programming
我们制定了最佳的能源套利问题的分段线性代价函数的能量存储设备使用线性规划（LP）。LP公式是基于epigraph的等效最小化。该公式考虑了斜坡和容量限制、存储的充电和放电效率损失、非弹性消费者负载和存在净计量的本地可再生发电，净计量促进了向电网出售能量并激励消费者安装可再生发电和能量存储。我们考虑的情况下，消费者的负荷，电价，和可再生能源发电在不同的情况下是不确定的。这些不确定的数量预测使用自回归移动平均（ARMA）模型，并在模型预测控制（MPC）框架中使用，以获得在每个实例的套利决策。在数值结果中，我们提出了不同的斜坡电池和不同的销售和购买的电力价格比的存储执行套利的敏感性分析。
2019-08-15 cs.SY eess.SY
Tri-Level Model for Hybrid Renewable Energy Systems
本文提出用于HRES的三层数学模型，以在可再生能源整合中协同处理多目标与多层级决策，提升太阳能光伏和储能性能并减少温室气体排放。
2023-12-06 cs.SY eess.SY
Operations-Based Planning for Placement and Sizing of Energy Storage in a Grid With a High Penetration of Renewables
Department of Computer Science Engineering University of Washington（华盛顿大学计算机科学与工程系）；Material Physics Applications Division and Center for Nonlinear Studies Theoretical Division LANL, Los Alamos, NM 87545, USA（洛斯阿拉莫斯国家实验室材料物理应用部门与非线性研究理论中心）
针对高可再生能源渗透率电网，提出一种基于最优储能控制算法的启发式方法，通过分阶段限制储能节点数量和总容量，实现储能的最优选址与定容，以最小化可再生能源集成成本。
2011-07-08 cs.SY eess.SY math.OC
Stochastic Economic Dispatch with Battery Energy Storage considering Wind and Load Uncertainty
本文提出含储能的随机动态经济调度框架，利用分层与重要性采样生成风电和负荷不确定性场景，在改进IEEE 39节点系统上验证了BESS部署可减少弃电和调度成本、提升系统灵活性。
2025-08-28 cs.SY eess.SY
Renewable energy management in smart home environment via forecast embedded scheduling based on Recurrent Trend Predictive Neural Network
Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论与应用信息研究所）；Prime Vision；Yaşar University（亚沙尔大学）
本文提出rTPNN-FES算法，将可再生能源预测与家电调度嵌入同一神经网络，在智能家居中实现接近最优且对预测误差鲁棒的调度，速度比优化方法快37.5倍。
2023-07-06 cs.LG cs.SY eess.SY
Limits on the Benefits of Energy Storage for Renewable Integration
Department of Electrical Engineering, Stanford University（斯坦福大学电气工程系）
本文通过随机规划模型研究储能系统在可再生能源并网中的效益极限，量化了储能对缓解可再生能源波动性的有效性、所需容量及最优控制策略。
2012-04-12 cs.SY eess.SY math.OC
Sharing Mobile and Stationary Energy Storage Resources in Transactive Energy Communities
大多数电力系统越来越多地基于分布式能源，导致对电网管理的强烈冲击。就葡萄牙而言，可再生能源对发电组合的贡献已经很高，目标是到2050年实现100%。大部分新的可再生能源发电容量将由安装在建筑物中的分布式光伏发电来确保，因此光伏输出的固有不稳定性加上与需求分布的不匹配将对电网的运营和弹性构成挑战。解决这些问题需要在社区一级进行管理，并利用可控能源资源（如能源储存资源）的时空灵活性。葡萄牙的监管机构认识到了这一点，最近的可再生能源发电自耗立法使社区的发电盈余交易成为可能。实施社区内交易和利用可再生能源发电的潜力，需要在社区一级在交易性能源系统范围内进行监督和协调。本文的重点是通过社区微电网中的交易能源市场来解决能源共享问题，使用固定和移动储能作为灵活性资源。拟议的框架考虑了具有现场电池存储和众多电动汽车充电站的公共和商业建筑。该配方使用真实的数据进行评估，从社区的建筑物在葡萄牙大学校园。结果表明，所提出的方法实现了建筑和社区层面可再生能源自我消费的增加，以及电力成本的降低。
2020-10-07 cs.SY eess.SY
Techno-Economic Planning of Spatially-Resolved Battery Storage Systems in Renewable-Dominant Grids Under Weather Variability
本文针对可再生能源主导电网中的波动性与切负荷问题，提出基于两阶段随机规划的电池储能系统选址、定容与选型方法，并以纽约州为案例验证其可减少34%弃电和21%切负荷，揭示成本与可再生能源渗透率的非线性关系。
2025-08-17 cs.SY eess.SY
Real-time Shared Energy Storage Management for Renewable Energy Integration in Smart Grid
本文研究了共享储能系统在可再生能源接入智能电网中的能量管理问题，提出分布式算法以最小化总加权能耗，同时保护用户隐私，并通过仿真验证共享储能比独立储能更经济。
2017-06-02 cs.SY eess.SY
Cost and efficiency requirements for a successful electricity storage in a highly renewable European energy system
该研究以欧洲为案例，推导了通用储能技术storage-X在成本最优高比例可再生能源系统中部署所需的成本和效率门槛，发现其大规模部署需高放电效率或极低能量容量成本，且现有新兴技术均不满足，但热能储存接近达标，最优部署可使系统成本降低9%。
2023-04-11 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Game-Theoretic Energy Source Allocation Mechanism in Smart-Grids
这项工作研究了分散和不协调的能源选择问题的智能电网消费者异构的能源配置文件和风险的态度：他们在当地社区竞争有限数量的可再生能源，在风险支付更高的成本，如果能源不足以满足所有这些需求。我们建模这个问题作为一个非合作博弈和研究的混合策略纳什均衡（NE）的存在性比例分配政策时，可再生能源的总需求超过了可用的。我们得出下NE封闭形式的表达式所产生的总可再生能源需求和社会成本在不同的消费者配置文件，能源成本和可用性。分析还提供了有用的指导方针，消费者应该做什么（竞争或不）的基础上，他们的风险态度，或如果他们应该更多的冒险，在某些情况下。最后，我们数值研究了这种分散的计划相比，通过价格的无政府度量集中的效率。
2022-03-15 cs.SY eess.SY
The economics of utility-scale portable energy storage systems in a high-renewable grid
电池储能有望在能源系统的低碳转型中发挥至关重要的作用。然而，在电网中部署电池存储目前受到其低经济可行性的严重限制，这不仅是由于高资本成本，而且还缺乏灵活有效的利用方案和商业模式。通过卡车运输使公用事业规模的电池存储变得便携，从而释放了其提供各种按需服务的能力。我们介绍了公用事业规模的便携式储能的潜在应用，并调查其在加利福尼亚州的经济性，使用时空决策模型，确定最佳的操作和运输计划的便携式存储。我们发现，动员储能可以在某些地区将其生命周期收入增加70%，并通过缓解当地输电拥堵来改善可再生能源整合。时空套利的生命周期收入可以完全补偿加州几个地区的便携式储能系统的成本，包括圣地亚哥和旧金山湾区。
2020-08-17 cs.SY eess.SP eess.SY
Reliability Value of Long-Duration Energy Storage against Extreme Events in High-Renewable Grids: A Full-Year AC-OPF Assessment
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Yonsei University（延世大学）；Ewha Womans University（梨花女子大学）
本文提出多时段交流最优潮流模型，评估长时间储能在高可再生能源电网中应对极端事件的可靠性价值，在200母线系统上使年度减载平均降低83.0%，并保障N-1事故下的运行可行性。
2026-09-09 cs.SY eess.SY
Dynamic resource coordination can increase grid hosting capacity to support more renewables, storage, and electrified load growth
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Vaasa（瓦萨大学）
本文通过动态协调分布式能源资源提高电网承载能力，采用三种方法分析电网承载能力，发现动态操作和DER交互可显著提升容量，电池成为最关键技术。
2026-04-02 cs.SY eess.SY
Development and Evaluation of an Online Home Energy Management Strategy for Load Coordination in Smart Homes with Renewable Energy Sources
针对含可再生能源的智能家居，提出基于序贯模型预测控制与遗传算法的实时负荷协调策略，可在减少干扰的同时降低约5%电网成本。
2023-04-23 cs.SY eess.SY math.OC
A coordinated control to improve performance for a building cluster with energy storage, electric vehicles, and energy sharing considered
分布式可再生能源系统现在广泛安装在许多建筑物中，将建筑物转变为电力生产者。现有的研究已经开发了一些先进的建筑侧控制，这些控制可以实现可再生能源共享，并旨在通过调节储能充电/放电来优化建筑群级性能。然而，在这些建筑物侧控制中没有考虑电动汽车的灵活需求转移能力。例如，电动汽车充电通常会在插入充电站后开始。但是，在这样的充电期间，可再生能源发电可能不足以覆盖EV充电负载，导致电网电力输入。因此，建筑集群级别的性能没有得到优化。因此，本研究提出了一种协调控制的建筑prosumers提高集群级性能，利用能源共享和存储能力的电池在建筑物和电动汽车。首先建立了电动汽车充放电模型。然后，基于预测的未来24小时电力需求和可再生能源发电数据，协调控制首先将整个建筑群视为一个集成建筑，并使用遗传算法优化其操作以及EV充电/放电。接下来，使用非线性规划来协调各个建筑物在未来24小时内的运行。为了验证，开发的控制已在瑞典卢德维卡的一个真正的建筑群进行了测试。研究结果表明，与传统控制方法相比，该控制方法可使集群级日可再生能源自耗率提高19%，同时降低日电费36%。
2021-02-19 cs.SY eess.SY
Optimal Planning of Hybrid Energy Storage Systems using Curtailed Renewable Energy through Deep Reinforcement Learning
Seoul National University（首尔国立大学）；Ewha Womans University（梨花女子大学）；Pukyong National University（釜庆国立大学）
能源管理系统（EMS）变得越来越重要，以利用不断增长的削减可再生能源。应采用电池和绿色氢等有前途的储能系统，以最大限度地提高能源利益攸关方的效率。然而，最佳决策，即，规划不同战略之间的杠杆作用，面临着大规模问题的复杂性和不确定性。在这里，我们提出了一个复杂的深度强化学习（DRL）方法与基于策略的算法，实现实时优化ESS规划下削减可再生能源的不确定性。一个定量的性能比较证明，DRL代理优于基于神经网络的随机优化（SO）算法，即使有一个广泛的行动和观察空间。由于DRL的不确定性拒绝能力，我们可以确认一个强大的性能，在一个很大的不确定性的削减可再生能源，净利润最大化和稳定的系统。根据状态，进行DRL映射以视觉评估DRL代理所采取的动作。相应的结果证实，DRL代理学习的方式就像人类专家会做什么，这表明所提出的方法的可靠应用。
2022-12-12 cs.LG cs.SY eess.SY
Direct and Indirect Hydrogen Storage: Dynamics and Interactions in the Transition to a Renewable Energy Based System for Europe
本研究利用PyPSA-Eur-Sec-30-path模型分析欧洲能源系统转型，发现间接氢能储存因经济性和波动优势贡献至少60%的氢能储存效益，并在脱碳中发挥关键作用。
2024-03-22 cs.SY eess.SY
A Conditional Value-at-Risk Based Planning Model for Integrated Energy System with Energy Storage and Renewables
综合能源系统（Integrated Energy System，IES）是由电力、燃气和供热/制冷系统组成的综合能源系统，由于其潜在的更高的能源供应效率和运行灵活性，被认为是未来能源载体的主要形式之一。然而，随着多能源设备和系统集成的日益复杂，IES规划在风险评估方面面临着重大挑战。为此，提出了一种考虑可再生能源（RES）和储能系统（ESS）集成的能源枢纽（EH）规划模型，并采用条件风险价值（CVaR）度量风险。所提出的IES规划模型包括两个阶段：1）关于设备类型和容量的投资规划（例如，能源转换器、分布式RES和ESS）和2）优化运营场景中的潜在风险损失以及置信水平和风险偏好。采用Benders分解和改进的后向情景约简方法加速问题求解。算例结果表明，所提出的方法在平衡潜在的操作风险和投资成本的有效性。此外，还验证了引入ESS和RES降低潜在操作风险的有效性。
2021-04-22 cs.SY eess.SY
Management of Renewable Energy for A Shared Facility Controller in Smart Grid
Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Data61 (NICTA), CSIRO（数据六十一（国家信息技术中心），联邦科学与工业研究组织）；Australian National University (ANU)（澳大利亚国立大学）；Lahore University of Management Sciences（拉合尔管理科学大学）
本文提出了一种能源管理方案，旨在最大化智能电网中太阳能的利用。通过设计共享设施控制器（SFC）的机制，根据提供的价格决定能源盈余的使用和销售，以降低总运营成本。引入虚拟成本概念，并通过理论极值确定最优成本。
2016-07-15 cs.SY eess.SY
Optimal Sizing of On-site Renewable Resources for Offshore Microgrids
本文针对海上油气平台的高碳排放问题，提出一种成本优化可再生定容（CORS）模型，通过优化风能、波浪能等发电与储能资源的规模，在保证可靠性和可持续性的同时显著降低能源总生命周期成本。
2023-08-04 cs.SY eess.SY
Assessing the optimal contributions of renewables and carbon capture and storage toward carbon neutrality by 2050
本研究以日本为例，通过线性优化模型评估可再生能源与碳捕集与封存的最优组合，发现到2050年可实现能源部门55%-67%的碳减排，并随碳定价提高而进一步增加。
2023-05-09 cs.SY eess.SY math.OC
Accounting for Optimal Control in the Sizing of Isolated Hybrid Renewable Energy Systems Using Imitation Learning
SINTEF Energy Research（SINTEF能源研究所）
本文提出利用模仿学习考虑最优控制的孤立混合可再生能源系统容量设计方法，以平衡减排与投资成本。
2026-09-22 cs.LG cs.SY eess.SY
Multi-Day Stochastic Dispatch for Power Systems With Long-Duration Storage Using Diffusion-Generated Weather Forecasts
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
该研究针对高比例可再生能源电力系统，提出结合扩散模型等的多日随机调度方法，可减少热备用发电、消除负荷损失，为相关系统带来显著效益。
2026-10-14 cs.SY eess.SY
