储能辅助风光电站参与黑启动的可行性评估和优化控制

发布时间：2021-04-22 13:12

　　随着电网规模的增大,电网停电事故的影响也越来越大,黑启动作为大停电事故后的主要措施,快速有效的黑启动方案可以最大限度地降低电网大停电带来的损失。对于常规黑启动电源不足的地区,发挥地区自然资源优势,因地制宜地选择黑启动电源,使得新能源参与黑启动成为了必然的趋势。在风电和光伏占比较高地区,配置储能构成风光储发电系统作为黑启动电源,可以增加区域电网对于黑启动电源的选择,提高区域电网的恢复能力。本文首先对风光储发电系统参与黑启动过程进行了研究,从黑启动负荷功率需求的角度,分别从不同的时间尺度,对风光储发电系统的输出功率特性进行了分析,得出风电场和光伏电站参与黑启动时,存在可行性不确定问题,同时需要对风光储发电系统的自启动过程进行研究;对黑启动负荷进行了分析,并通过与常规负荷的对比,得出风光储黑启动过程中,存在功率协调问题,为后续研究奠定基础。其次,提出了风光储黑启动的可行性评估方法,考虑黑启动过程的特点采用了功率预测方法,通过功率预测方法得出风光储发电系统的输出功率参考值,以满足黑启动负荷为目标,提出了功率评价指标,通过对黑启动时间段,光伏电站和风电场的输出功率进行评估,确定风光储黑启动的可行... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外黑启动研究现状
        1.2.1 传统黑启动电源研究
        1.2.2 风光电站参与黑启动可行性评估方法研究
        1.2.3 风光电站参与黑启动优化策略研究
    1.3 本文主要研究内容
第2章 风光储黑启动特性分析
    2.1 风光储黑启动概述
        2.1.1 风光储发电系统结构
        2.1.2 风光储黑启动过程
    2.2 风光储黑启动电源特性分析
        2.2.1 黑启动负荷功率需求
        2.2.2 风光发电系统特性分析
    2.3 黑启动负荷特性分析
    2.4 本章小结
第3章 风光储黑启动可行性评估方法
    3.1 基于功率预测的可行性评估方法
        3.1.1 可行性评估方法的原理和框架
        3.1.2 基于最小二乘支持向量机的功率预测方法
        3.1.3 功率评价指标
        3.1.4 风光储黑启动可行性评估流程
    3.2 算例分析
        3.2.1 强光弱风场景的仿真结果分析
        3.2.2 强风弱光场景的仿真结果分析
        3.2.3 弱风弱光场景的仿真结果分析
    3.3 本章小结
第4章 风光储发电系统的变流器控制策略及自启动仿真
    4.1 风光储发电系统的运行模式和自启动流程
        4.1.1 风光储发电系统的运行模式
        4.1.2 风光储发电系统的自启动流程
    4.2 风光储发电系统建模
        4.2.1 光伏发电建模
        4.2.2 双馈风力发电建模
        4.2.3 储能系统建模
    4.3 风光储发电系统的变流器控制策略研究
        4.3.1 变流器数学模型
        4.3.2 风光储发电系统的变流器控制策略
    4.4 黑启动过程仿真分析
        4.4.1 仿真条件
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第5章 风光储发电系统的协调优化策略
    5.1 风光储发电系统控制方式
    5.2 基于模型预测控制的协调优化策略
        5.2.1 MPC的预测模型
        5.2.2 滚动优化模型
        5.2.3 反馈校正
    5.3 仿真验证
        5.3.1 强光弱风场景的仿真结果分析
        5.3.2 强风弱光场景的仿真结果分析
        5.3.3 弱风弱光场景的仿真结果分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]阿根廷“6.16”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 林伟芳,易俊,郭强,王志文,贾琦,余芳芳.  中国电机工程学报. 2020(09)
[2]考虑风电参与的黑启动方案[J]. 顾雪平,李新军,杨超,李少岩.  电力自动化设备. 2020(01)
[3]从委内瑞拉大停电看特大型城市电网安全问题[J]. 房岭峰,黄丽,赵琪,潘爱强.  电力与能源. 2019(06)
[4]一种适用于微电网黑启动的改进微源电压控制策略[J]. 杨荣,赵兴勇,赵钰彬,陆维.  可再生能源. 2019(10)
[5]考虑源荷依赖度的含分布式电源配电网黑启动策略[J]. 钟浩,阮建雄,王凌云.  电力系统及其自动化学报. 2020(06)
[6]考虑光伏出力波动性的独立微网优化配置[J]. 杨冬锋,马群凯,王永,彭茂君.  东北电力大学学报. 2019(04)
[7]计及风电预测误差不确定性的风电参与网架重构优化[J]. 梁海平,程子玮,孙海新,刘英培,顾雪平.  电力系统自动化. 2019(07)
[8]跟踪风电计划偏差的风储系统联合控制策略[J]. 李滨,粟祎敏,莫新梅,陈碧云.  电网技术. 2019(06)
[9]巴西“3·21”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 易俊,卜广全,郭强,习工伟,张剑云,屠竞哲.  电力系统自动化. 2019(02)
[10]基于条件风险方法的风电黑启动价值评估及其应用[J]. 叶茂,刘艳,顾雪平,韩思聪,胡琪.  电网技术. 2018(11)

博士论文
[1]双馈风力发电系统控制策略研究[D]. 刘晋.华北电力大学 2014
[2]电池储能系统及其在风—储孤网中的运行与控制[D]. 彭思敏.上海交通大学 2013
[3]太阳能光伏并网发电系统的研究[D]. 赵为.合肥工业大学 2003



本文编号：3153835