储能参与大规模风电并网系统辅助调频控制方法研究

发布时间：2020-10-20 03:32

　　 在持续增长的环境和能源压力下,新能源的有效利用越来越受到重视,其中风能作为一种新型可再生、环境友好型能源更是得到了广泛应用。由于风电具有波动性、随机性和间歇性等特点,使其在大规模接入电网时给电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。如何有效提高风电利用率、减小风电波动对电网运行影响的问题急需电力部门解决。与此同时,近年来储能技术得到了快速发展,因其响应速度快、功率指令跟踪精准和无爬坡率限制等优点受到科研工作者的重视。在电网侧配置与应用场景相适应的一定容量储能电源,合理调用储能和传统调频机组共同参与自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC),是解决由大规模风电并网引起的电网频率波动的有效方法之一。本文研究储能参与大规模风电并网系统的辅助调频控制问题。首先系统地研究风电并网对电网频率稳定的影响。根据某地区实测风电数据,运用数理统计方法对风电的出力特性进行分析,包括风电出力的波动性、不确定性和集群效应。统计典型日和近三年风电出力对负荷短时间尺度变化幅值的影响,即系统爬坡率需求变化。通过构建区域电网频率控制仿真模型,利用最大熵谱分析法对仿真分析得到的系统频率波动进行分析,定量描述系统频率稳定受风电并网的影响特点。其次,归纳了影响储能参与电网调频技术经济性的各项指标,分析比较了当前常用各类储能的技术特点和主要应用场景。结合某省典型日实测数据,传统调频机组对净负荷短时间尺度波动跟踪情况,定量分析电网AGC对储能的需求情况。采用区间数多指标方案优选方法,对参与电网AGC的应用场景的储能类型进行优选,排序前三的储能分别是钠硫电池、锂电池、超导磁储能。最后,提出了一种储能和火电机组参与电网AGC调频的模糊协调控制方法。根据区域控制偏差(Area Control Error,ACE)和储能电源荷电状态(State of Charge,SOC)的情况,利用模糊器动态调整储能电源可调节功率,使储能SOC处于合理范围;根据ACE分区情况确定控制目标,在不同分区内动态调整储能和火电机组的ACE分配。基于MATLAB/Simulink搭建模型仿真分析了储能电源参与AGC的情况,仿真结果表明,储能参与AGC可有效减小系统最大频差等评价指标、提高系统响应速度。与定比例分配方法仿真对比可知,本文提出的模糊协调控制方法可以更好的保证系统对ACE的跟踪,使储能荷电状态维持在更加理想的范围。
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM614
【部分图文】：

NL NS NS NM NM NM NL NL NM ZO NS NS NM NM NM NL NS ZO ZO NS NS NM NM NM ZO ZO ZO ZO ZO ZO ZO ZO PS PL PL PM PM PM PS PS PM PL PL PL PM PM PM PS PL PL PL PL PL PM PM PM 糊化得到储能电源实时调节功率 Pess。本文采用加权平均法对合解模糊，输出量按如下方程进行计算：11 ni i iessni iF SPFFi 是隶属度，Si 是相应的隶属度函数位置。心法对其进行反模糊化处理后得到储能控制器的推理结果如
【参考文献】

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本文编号：2848142