Optimization of dimension and operation strategy for a wind-battery energy system in German electricity market under consideration of battery ageing process

Cai, Zhuang; Sauer, Dirk Uwe (Thesis advisor); Moser, Albert (Thesis advisor)

Aachen : ISEA (2019, 2020)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge des ISEA 137
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (viii, 144 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2019

Kurzfassung

Aufgrund der schwankenden Eigenschaften der Windeinspeisung sollte die Windeinspeisung mit unerwarteten Prognosefehlern prognostiziert werden. Basierend auf der physikalischen Wahrscheinlichkeitsverteilung von Prognosefehlern wird die stückweise Exponentialverteilung als das beste Wahrscheinlichkeitsverteilungsmodell ausgewählt, um verschiedene Prognose-Szenarien zu generieren. Zusätzlich wird eine detaillierte Auswertung historischer Zeitreihendaten zum Strompreis eingeführt. In dieser Dissertation wurde die two-layer Optimierung, die aus dem genetischen Algorithmus und der linearen Optimierung besteht, vorgeschlagen und in der Simulation angewendet, um die optimierte Dimension und Betriebsstrategie eines Wind-Batteriesystems aufzubauen. Unter Berücksichtigung der Batteriealterung und der Batteriekosten kann die optimierte Lösung dem Wind-Batteriesystem auf dem deutschen Strommarkt hohe Einnahmen erzielen und die Stromnetzfreundlichkeit aufgrund der Reduzierung der Prognosefehler verbessern.

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik [618310]
• Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614500]