多储能联合风电参与黑启动的容量配置和控制

发布时间：2020-12-11 18:09

　　随着人们对电力依赖程度的加深,大停电事故给经济和社会造成的损失也越来越严重。为减少损失,需快速恢复电网。黑启动作为电网恢复的首要过程,其关键是黑启动电源的启动。传统的黑启动电源优先考虑水电,但由于其本身劣势,不适用于风多水少地区。随着电网中风电占比显著提高,对于风电资源丰富风电装机大的地区,研究风电作为黑启动电源具有重要价值。由于风力发电的随机性和波动性,储能系统已经成为风电稳定参与黑启动的重要环节。近年来,在甘肃、江苏等地已建设多座储能电站,多储能态势已然形成。为充分发挥多储能电站在辅助风电参与黑启动的关键作用,需要建立多储能系统辅助风电参与黑启动方案,对多储能系统优化配置并对多储能协调控制策略进行设计。首先,设计了基于多储能系统的风电集群黑启动方案。根据黑启动试验规范,制定了风电参与黑启动方案,确定了黑启动电源、路径及待启动电厂。其次,根据风电出力特性和黑启动特性,从自启动能力和出力可信度两个方面分析对所提技术方案的可行性进行了分析。然后,提出了风储联合发电系统作为黑启动电源的容量配置方法。分析了现有黑启动储能配置的不足及存在的问题,基于风电黑启动最小风速,由最小风速概率密度以及最... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?２０１９年底内蒙古各发电类型装机容量占比??１．３．１风储黑启动方案研究现状??

，本文选择内蒙古包头市局域电网为研宂对象，进行风储系统作??为黑启动电源的研究具有一定的代表性，可为其他地区进行风储黑启动提供依据。??８．５?Ｉ?＾?｜??《＾?＊?§?＊?Ｉ?？?Ｉ?１?＞?Ｉ?Ｉ?Ｉ??２?３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２??时间／月??（ａ）平均风速??０．１５?｜￣｜?｜?＂ｔ??—?ｍｍ??ｙｉｎ?１??５?１０?１５?２０?２５??风速ｍ／ｓ??（ｂ）风速概率密度分布??图２－３包头地区某年度风速分布???表２－１风能区域等级划分原则???￣?风能指标?丰富区?次丰富区?可利用区?贫乏区??年有效风功率密度（Ｗ／ｍ２）?＞２００?１５０－２００?５０－１５０?＜５０??３？２０ｍ／ｓ?风速累计时间／ｈ?＞５０００?３０００－５０００?２０００－３０００?＜２０００??年平均风速（ｍ／ｓ）?＞６?＞５．５?＞５?＞４．５??包二区全年盛行西北风，每年风速３ｍ／ｓ以上超过３３０天，是包头风能储量最富足的地??区之一。根据风机轮毂处测风塔收集到的信息，由图２－３可以看出：年均风速６．６ｍ／ｓ、年??－１０－??

地区属于风能丰富区，风储系统作为黑启动电源的可能性很大。??基于黑启动方案技术规范，结合２００４年１１月内蒙古西部电网黑启动试验经验，选择??包二火电厂（１０００ＭＷ：?２００ＭＷ＊２、３００ＭＷ＊３）作为包头停电预案中首先启动的火电厂。??基于以上分析，包二区具体黑启动技术方案为：由万胜变电站接入的华电巴音、中??广核繁荣、华电红泥井、华固４个风电场及由春坤山变电站接入的金风达茂风电场作为黑??启动备用电源；以此来启动包二热电厂容量为３００?ＭＷ的３号火电机组。??具体黑启动路径如图２－４所示：??中广核繁荣华电红泥井??ＩＯ，?６．９ｋｍ?ｄ?３６．６ｋｍ?（?８２．９ｋｍ??华电巴音?７／＾?Ｖ，?？６３．４ｋｍ￣??厂?窄舰财??华固?＾??Ｖ??刨匕??包二火电厂??图２－４风储黑启动方案路径图??２．３黑启动方案可行性分析??根据《电网黑启动规范》，一个发电系统作为黑启动电源，必须满足以下条件：在电??网全黑状态下，机组具备自启动能力、功率调控灵活以及进相运行能力。因此，本文主要??从自启动能力以及出力可信度两个方面来评估风电参与黑启动方案的可行性。??２．３．１风储黑启动能力分析??虽然双馈风力发电机组从离网到并网实现无缝衔接，并可在并Ｎ时为空载状态。但其??本身并不具备黑启动能力，在电网全黒的状态下，风电无法依靠本身来完成机组并网。需??由储能建立厂用电压、频率，并为风电机组辅机供电，由此使得风电机组自启动得以实施。??但并不是所有的储能系统均具备黑启动能力，因此需要对储能系统技术特性分析，确??定参与黑启动的储能类型。其次，由于风电场之间相距较远，单个储能电站由于经过多次??电压变换


本文编号：2910995