用于提高风电集群外送的电池储能系统优化配置研究
发布时间：2021-08-05 01:03
由于风电集群输出功率具有波动性和反调峰特性,风电集群出力的并网运行给电网带来了严峻的调控负担,制约着电网接纳风电的能力。储能系统具有快速响应及能量迁移的特性,可有效平抑风电功率波动及改善电网风电接纳能力,鉴于单一的储能系统无法满足大规模风电集中并网下电力系统所有调控需求,因此,探究多类型储能协调运行策略及优化配置是当前研究的重点。首先,本课题对不同规模的风电场群外送功率变化趋势进行分析,进而揭示其具有汇聚效应;基于风电功率波动特征指标,对不同装机规模下风电场群输出功率波动变化趋势展开分析;同时,对风电功率并网运行后基于电网中风电接纳可行域下的限风特性进行相关分析。其次,为提高风电集群外送至并网运行下风电的入网规模,采用低通滤波算法对风电场群输出功率进行解耦,提出了基于高频分量的功率型与基于低频分量的能量型储能协调运行的混合储能系统控制策略,该控制策略可平抑风电功率波动使其满足并网要求的同时,充分消纳电网中越限的弃风电量,为混合储能系统容量的优化配置提供研究基础。最后,为了能够在得到满足风电并网要求的功率及改善电网中风电接纳能力的同时,可以获得可观的经济效益,基于所提出的混合储能系统的控...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１０－２０１９年全球风电装机变化情况??由于风电具有装机规模灵活、环境效益高等特点，现阶段于世界范围内得到了开发与??
第１章绪?论??Ｉ?｜?＇?Ｉ?１?｜?１?｜?１?Ｉ?Ｉ?－、５??２２０?一丨■累计风电襄菊５］?■??２００?－?—?■?新增风电装机量Ｉ??１８０－?■■?＿??＿?１４０?－?＿?２５?＿??’Ｌｉｄｉｌｌｌｌ??２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８?２０１９?年份??图１－２?２０１０－２０１９年我国风电装机变化情况??１．２．２风电集群并网运行对电网影响综述??伴随风电集群规模的逐渐扩增，其输出功率并入电网运行后会对系统调峰、电能质??量、电压稳定性、频率稳定性等方面带来不利影响，为保障电力系统安全稳定运行，现阶??段在国内外已有大批专家学者对其展幵相关研究。??（１）面向电网调峰的影响??由于风电具有反调峰性与波动性等特点［１Ｇ１，大规模风电并网时往往会导致系统的向下??调节能力有限，严重制约了电网的调峰能力［ｎ＿ｌ２］。在风电装机比例较大的地Ｋ，常规机组??需留有足够的向Ｋ调节空间来应对风电并网对电网造成的调峰压力。文献［１３］基于风电数??据计算出不同风电容量下电网调峰不足概率，提出了一种计及充裕性指标的电网可接纳风??电量的评估方案。文献［１４］综合考虑电源与负荷特性，为缓解电网中的调峰瓶颈，从“源－??荷”功率平衡角度出发提出了多种发电能源间联合优化运行的控制策略。文献［１５］分析了??风电装机规模递增与既有电网有限风电接纳空间存在的不平衡问题，以风电场及火电运行??成本等总发电成本最小为目标，利用遗传算法对风电接纳空间进行求解。文献［１６］分析了??风电并网对电网调峰带来影响的极端场景，提出了负荷低谷时期电网调峰能
?第２章风电集群外送至并网运行下功率特性分析???１｜?丨??＇?＾???ｊ．０－８＇??０．６??？ｔｆ?＇??宜?〇．２??０?－??０?４?８?１２?１６?２０?２４??时间／ｈ??ｄ＞１５个风电场日时序出力曲线??图２－１不同规模风电场群日时序出力曲线??由图２－１可知，风电场群的输出功率均小于其自身的装机容量，其最大输出功率的标??幺值波动幅度较大（０．１－０．９ＰＵ），且随着场群规模的增加，此标幺值随之递减。基于不同规??模风电场群日时序出力曲线可初步分析因汇聚引起的输出功率变化，但不易反应风电集群??的宏观发电特性，难以捕捉较长时间段内风电出力的变化趋势及特征。因此，应对风电场??群年持续功率曲线进行分析，故基于编号为Ｆ１的风电场时序功率，将其余各风电场的时??序功率以编号顺序进行累加，其各次累加所得数据分别与不同汇聚容量下的风电场群持续??功率曲线相对应。由风电场群持续功率曲线可以掌握风电出力的整体变化趋势，在某－时??间段内可直观地反应风电出力为最小值、Ｍ人值及任一定值下所持续的时间长短。图２－２??为区域电网内不同汇聚规模下，部分风电场群的持续功率曲线。??Ｉ???４９?５ＭＷ??９９?０ＭＷ??＼?１９７?８ＭＷ??０８?Ｚ一??３?＼?Ｘｉｙｊ?＼??０．６?＼?／?入??Ｉ?＼?（＂?）??１０．４?＼?Ｖ５?／??、?丨?５０（Ｈ）?６（Ｋｊ＾??－一??〇?＾????２０００?４０００?６０００?８０００?１００００??时间／ｈ??图２－２不同规模下部分风电场群持续功率曲线??图２－２为装机容量分别为４９．
本文编号：3322753
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１０－２０１９年全球风电装机变化情况??由于风电具有装机规模灵活、环境效益高等特点，现阶段于世界范围内得到了开发与??
第１章绪?论??Ｉ?｜?＇?Ｉ?１?｜?１?｜?１?Ｉ?Ｉ?－、５??２２０?一丨■累计风电襄菊５］?■??２００?－?—?■?新增风电装机量Ｉ??１８０－?■■?＿??＿?１４０?－?＿?２５?＿??’Ｌｉｄｉｌｌｌｌ??２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８?２０１９?年份??图１－２?２０１０－２０１９年我国风电装机变化情况??１．２．２风电集群并网运行对电网影响综述??伴随风电集群规模的逐渐扩增，其输出功率并入电网运行后会对系统调峰、电能质??量、电压稳定性、频率稳定性等方面带来不利影响，为保障电力系统安全稳定运行，现阶??段在国内外已有大批专家学者对其展幵相关研究。??（１）面向电网调峰的影响??由于风电具有反调峰性与波动性等特点［１Ｇ１，大规模风电并网时往往会导致系统的向下??调节能力有限，严重制约了电网的调峰能力［ｎ＿ｌ２］。在风电装机比例较大的地Ｋ，常规机组??需留有足够的向Ｋ调节空间来应对风电并网对电网造成的调峰压力。文献［１３］基于风电数??据计算出不同风电容量下电网调峰不足概率，提出了一种计及充裕性指标的电网可接纳风??电量的评估方案。文献［１４］综合考虑电源与负荷特性，为缓解电网中的调峰瓶颈，从“源－??荷”功率平衡角度出发提出了多种发电能源间联合优化运行的控制策略。文献［１５］分析了??风电装机规模递增与既有电网有限风电接纳空间存在的不平衡问题，以风电场及火电运行??成本等总发电成本最小为目标，利用遗传算法对风电接纳空间进行求解。文献［１６］分析了??风电并网对电网调峰带来影响的极端场景，提出了负荷低谷时期电网调峰能
?第２章风电集群外送至并网运行下功率特性分析???１｜?丨??＇?＾???ｊ．０－８＇??０．６??？ｔｆ?＇??宜?〇．２??０?－??０?４?８?１２?１６?２０?２４??时间／ｈ??ｄ＞１５个风电场日时序出力曲线??图２－１不同规模风电场群日时序出力曲线??由图２－１可知，风电场群的输出功率均小于其自身的装机容量，其最大输出功率的标??幺值波动幅度较大（０．１－０．９ＰＵ），且随着场群规模的增加，此标幺值随之递减。基于不同规??模风电场群日时序出力曲线可初步分析因汇聚引起的输出功率变化，但不易反应风电集群??的宏观发电特性，难以捕捉较长时间段内风电出力的变化趋势及特征。因此，应对风电场??群年持续功率曲线进行分析，故基于编号为Ｆ１的风电场时序功率，将其余各风电场的时??序功率以编号顺序进行累加，其各次累加所得数据分别与不同汇聚容量下的风电场群持续??功率曲线相对应。由风电场群持续功率曲线可以掌握风电出力的整体变化趋势，在某－时??间段内可直观地反应风电出力为最小值、Ｍ人值及任一定值下所持续的时间长短。图２－２??为区域电网内不同汇聚规模下，部分风电场群的持续功率曲线。??Ｉ???４９?５ＭＷ??９９?０ＭＷ??＼?１９７?８ＭＷ??０８?Ｚ一??３?＼?Ｘｉｙｊ?＼??０．６?＼?／?入??Ｉ?＼?（＂?）??１０．４?＼?Ｖ５?／??、?丨?５０（Ｈ）?６（Ｋｊ＾??－一??〇?＾????２０００?４０００?６０００?８０００?１００００??时间／ｈ??图２－２不同规模下部分风电场群持续功率曲线??图２－２为装机容量分别为４９．
本文编号：3322753
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3322753.html
