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
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
Quantifying the Impact of Missing Risk Markets for Decarbonized Power Systems with Long Duration Energy Storage
Imperial College London(帝国理工学院)
本研究通过两阶段随机均衡模型首次量化评估缺失风险市场对依赖长时储能的脱碳电力系统投资决策的影响,发现其降低社会福利、损害可靠性并阻碍LDES部署,凸显政策对冲风险的必要性。
2025-10-15 cs.SY eess.SY
Contracting for Long-Duration Energy Storage in Incomplete Risk Markets
Imperial College London(帝国理工学院);Cornell University(康奈尔大学);Imperial Business School(帝国商学院)
研究长期储能合同在不完全风险市场中的作用,建立两阶段随机均衡模型评估其对投资和市场结果的影响,通过英国案例研究表明市场不完全抑制投资,不同合同各有优劣,政策制定者应综合考虑合同与制度设计平衡多方因素。
2026-07-16 cs.SY eess.SY
Capturing Chronology and Extreme Values of Representative Days for Planning of Transmission Lines and Long-Term Energy Storage Systems
针对高比例可再生能源下电力系统长期规划因小时级建模难以求解的问题,提出基于聚类的混合时间序列聚合算法,通过代表性样本捕捉极值与时间动态,经改进6节点系统验证,该方法在含长期储能的输电系统联合规划中效果显著。
2023-10-06 cs.SY 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
Towards Robust and Scalable Dispatch Modeling of Long-Duration Energy Storage
本文针对高比例可再生能源电力系统中的长时储能调度建模问题,比较多种方法在系统价值与可扩展性上的表现,指出末端容量目标法具有潜力,但仍需发展适应输电约束、极端天气和运行不确定性的鲁棒可扩展方法。
2024-01-29 cs.SY eess.SY
Evaluation of Temporal Complexity Reduction Techniques Applied to Storage Expansion Planning in Power System Models
可再生能源的份额不断增长,使优化的功率流在电力系统模型计算更加复杂,由于广泛分布的天气依赖发电。本文评估了两种方法,以减少时间复杂性的电力传输网络模型与存储扩展规划。降阶技术的目标是加速电网模型的线性最优潮流的计算。这是通过选择少量的代表性时间段来代表一整年来实现的。为了选择有代表性的时间段,使用分层聚类将按时间顺序排列的相邻小时或独立分布的耦合日聚集到时间序列的聚类中。通过目标值的误差和计算时间的减少来评价聚合效率。进一步分析了优化过程中网络规模和并行计算效率的影响。作为一个测试案例,传输电网的最北端的德国联邦州石勒苏益格-荷尔斯泰因州的情况下,对应于2035年被认为是。所考虑的情景的特点是安装的可再生能源的比例很高。
2020-02-25 cs.SY eess.SY math.OC
Sufficient Conditions for the Exact Relaxation of Complementarity Constraints for Storages in Multi-period OPF Problems
本文针对含互补约束的储能最优潮流问题,提出两个广义充分条件以消除同时充放电,并证明其覆盖现有条件,推广至负电价场景,强调备用服务可拓宽适用范围,案例验证了精确性与优势。
2023-11-11 cs.SY eess.SY math.OC
Comparison of power sector models by analyzing the impact of modeling features on optimal capacity expansion
本文用六个电力系统模型比较可再生和灵活性技术的最优容量扩展,通过四个简化用例隔离技术影响,发现可用因子、储能参数、调度结构和输电建模等特征显著改变最优扩展结果。
2021-09-14 cs.SY eess.SY
On the Selection of Intermediate Length Representative Periods for Capacity Expansion
提出一种选择任意长度代表性周期的新方法,基于加州脱碳目标验证,发现代表性周期长度对容量扩展投资计划结果有重大影响。
2024-01-05 cs.SY eess.SY
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 the Potential of Electrified Supply Chains to Provide Long Duration Demand Flexibility
本文以美国东海岸水泥行业为例,证明完全电气化供应链可利用原材料到成品之间的延迟,在超过一周的时间尺度上转移吉瓦时级电力需求以跟随风电波动,且所需碳税水平低于电池储能的经济可行门槛。
2025-05-09 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
A Novel Probabilistic Framework to Study the Impact of PV-battery Systems on Low-Voltage Distribution Networks
The University of Sydney(悉尼大学)
本文提出了一种新的概率框架,用于研究光伏-电池系统对低压配电网的影响,通过结合家庭能源管理决策和蒙特卡罗时间序列功率流分析,生成统计上具有代表性的合成需求和光伏曲线,并利用策略函数近似来模拟基于优化的家庭能源管理决策,从而在蒙特卡罗框架内实现可行性。
2019-04-13 cs.SY eess.SY
LQoCo: Learning to Optimize Cache Capacity Overloading in Storage Systems
Huawei Data Storage and Machine Vision Product Line(华为数据存储与机器视觉产品线);Huawei Noah’s Ark Lab(华为诺亚方舟实验室);MIRA Lab, USTC(中国科学技术大学MIRA实验室)
缓存在存储系统中起着维持高性能和稳定性能(即高吞吐量、低尾延迟和吞吐量抖动)的重要作用。现有的基于规则的缓存管理方法,加上工程师的手动配置,不能满足不断增长的需求,随着时间的变化的工作负载和复杂的存储系统,导致频繁的缓存过载。在本文中,我们首次提出了一种轻量级的学习为基础的缓存带宽控制技术,称为\LQoCo,它可以自适应地控制缓存带宽,从而有效地防止缓存过载存储系统。在真实系统上进行的大量不同负载的实验表明,LQoCo具有较强的适应性和快速学习能力,能够适应不同的负载,有效地控制缓存带宽,从而显著提高存储性能(例如,将吞吐量增加10 - 20%,并将吞吐量抖动和尾部延迟分别减少2 - 6倍和1.5 - 4倍,与两种代表性的基于规则的方法相比)。
2022-03-21 cs.AI cs.AR cs.SY
Quantifying the power grid hosting capacity gained by coordinating distributed solar, battery storage and electrified flexible loads
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。
2026-11-13 cs.SY eess.SY
Long Duration Battery Sizing, Siting, and Operation Under Wildfire Risk Using Progressive Hedging
针对野火风险下的长时电池容量配置、选址与运行问题,提出基于渐进对偶的定制时间分解方法,在240节点WECC模型上70分钟内求解全年小时级运行决策。
2024-04-21 cs.SY eess.SY
Sizing Battery Energy Storage and PV System in an Extreme Fast Charging Station Considering Uncertainties and Battery Degradation
本文提出了混合整数线性规划(MILP)公式,以获得最佳尺寸的电池储能系统(BESS)和太阳能发电系统在一个极端的快速充电站(XFCS),以降低年化总成本。所提出的模型具有典型的一年8个代表性的情况下,并获得最佳的能源管理站和BESS操作,以利用能源套利为每个场景。对比现有文献,本文提出了一种基于恒功率恒电压(CPCV)的改进概率方法来模拟工作日和周末的XFCS充电需求。本文还占每月和每年的需求费用的基础上,现实的公用事业收费。此外,在模型中考虑了BESS寿命退化,以确保在考虑的规划范围内不需要更换。与文献不同,本文提供了实用的MILP公式来计算BESS充电/放电循环使用的累积充电/放电能量的概念。利用McCormick松弛和Big-M方法来松弛BESS操作约束中的双线性项。最后,一个强大的优化为基础的MILP模型,提出并利用占电价,太阳能发电和XFCS需求的不确定性。进行了案例研究,以表明拟议制剂的有效性。
2022-05-29 cs.SY eess.SY
Accelerating Underground Pumped Hydro Energy Storage Scheduling with Decision-Focused Learning
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Mons(蒙斯大学)
本文提出决策聚焦学习框架,通过神经网络预测惩罚权重,将UPHES调度问题转化为可解的凸二次规划问题,提升调度效率和利润。
2026-08-14 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
Multi-threshold time series analysis enables characterization of variable renewable energy droughts in Europe
DIW Berlin(柏林经济研究所);Technical University Berlin(柏林工业大学)
本文通过多阈值分析表征欧洲可变可再生能源干旱,揭示风能与太阳能互补性对缓解干旱的影响,为能源系统规划提供关键参考。
2026-01-29 cs.SY eess.SY physics.ao-ph