高比例可再生能源电网的风储调频策略研究

发布时间：2021-01-15 01:14

　　面对日益严峻的气候和环境问题,能源发展必须改变原有的生产消费方式,电力供应体系中,实现能源洁净、低碳、可持续发展已成为大势所趋。传统电力系统中,频率调整主要是大型水火电调频单元,通过改变功率输出,平抑负荷波动,稳定电网频率。可再生能源发电的一个主要问题是,它不像热电和水力等传统能源那样可调度,其随机性、间歇性增大调频需求的同时,缺乏传统调频电源还会降低电网的调频备用。储能系统,在爬坡速度以及响应时间上具有独特优势:既可以在微网中利用电力电子设备的下垂控制对风储系统进行模拟传统发电机组的一次调频的功频特性调节其充放电,实现含高比例可再生能源微网频率稳定;也可以将自动发电控制的指令信号作为二次调频的指令,从而使可再生能源就地消纳的同时减少电网频率对传统调频机组的依赖。论文在总结本领域已有研究的基础上,首先对课题背景以及意义、国内外研究现状及存在的主要问题进行总结归纳,然后研究高比例可再生能源在微网中下垂控制对微网频率的支撑作用,最后对集中式风电场中电转气（power-to-gas,P2G）参与调频的场景进行容量规划。本文主要完成了以下两方面的工作:首先对含可再生能源与储能设备的微网调频进行... 

【文章来源】： 马亦耕 山东大学

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 高比例可再生能源微网调频策略
        1.1.2 高比例可再生能源中风储参与调频
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高比例可再生能源下微网调频研究现状
        1.2.2 高比例可再生能源下风储参与调频现状
    1.3 存在的主要问题
    1.4 本文的主要工作
第二章 下垂控制对高比例可再生能源微网频率支撑研究
    2.1 引言
    2.2 下垂控制介绍
        2.2.1 下垂控制原理
        2.2.2 功率计算环节
        2.2.3 下垂特性功率控制
        2.2.4 电压电流双环控制
        2.2.5 SPWM调制环节
    2.3 改进控制方案及微网、逆变器模型介绍
        2.3.1 改进控制方案介绍
        2.3.2 微网模型与下垂控制模型
    2.4 下垂控制对微网频率支撑作用仿真验证
    2.5 本章小结
第三章 高风电渗透率风场储能参与调频容量规划
    3.1 引言
    3.2 调频场景介绍
        3.2.1 电转气消纳弃风原理
        3.2.2 储气设备储能介绍
        3.2.3 燃气轮机调频原理
        3.2.4 调频指令的确定方法
        3.2.5 调频市场的规则
    3.3 各设备运行策略
        3.3.1 P2G运行策略
        3.3.2 储气罐运行策略
        3.3.3 NGGU调频策略
    3.4 容量优化配置模型
        3.4.1 目标函数的确定
        3.4.2 成本收益模型
        3.4.3 约束条件
    3.5 求解算法与步骤
        3.5.1 粒子群算法简介
        3.5.2 粒子群算法在本文应用
    3.6 算例分析
        3.6.1 收益分析
        3.6.2 各设备运行状态分析
    3.7 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：2977919