压缩空气储能-风能经济优化运行控制研究

发布时间：2025-02-05 13:41

　　近些年,我国风能资源开发利用形势发展迅猛。可由于风电的间歇性、波动性,风电并网会造成电能质量、系统稳定性、调峰调频、系统调度等方面的负面影响,限制了其并网,造成了很大程度的弃风弃电。由此,将风电与储能结合应用,可一定程度上改善弃风问题。本文对风能、压缩空气储能两部分进行分析,寻求能提高运行工况的方法。首先对风电场而言,为提高风电场的输出功,本文在考虑风机间风速相关性的基础上,构建了风机功率模型及尾流效应模型。由此,可在给定约束条件下,使用寻优算法求取每台风机出力,进而求取风电场最大输出功率。风电场在给定风速条件下取得最大输出功时,所对应的风机位置即为风电场最优布局。其次,在分析压缩空气储能技术原理的基础上,构建主要部件模型,分析压缩空气储能系统的工作过程,探究影响其效能的因素。针对膨胀做功环节,进行热力学分析,探索膨胀循环的优化分析,借助于膨胀发电系统最大效率跟踪控制策略,可改进压缩空气储能系统的工况。最后为确定风能—压缩空气储能的经济性,使用层次分析法,引入多种蓄电池储能方案作为对比。针对削峰填谷应用场景,提出了容量配置方法。这样,在保证能供应相同削峰电量的条件下,对不同储能方案进行经...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１?ｑ－Ａ关系曲线??叶轮吸收的风能由传动系统传递给风力发电机，风机获得最终功需考虑能??

?第２章提高风电场输出功率的一种方法???１?１?０．０３５??—＝??（２?４＾??＾?Ａ?＋?０．０ＳＪ３?＾３?＋?１?ｖ?＾??其中，９￣＜；６?为常数，ｃ，?＝０．５１７３，ｃ２?＝?１１６?，?ｃ３?＝０．４，ｅ４?＝５?，?ｃ５?＝２１?，??４＝０．００６８，２表....

图２．?２风电机组功率特性曲线??２．２尾流效应模型??

?第２章提高风电场输出功率的一种方法???型为：??０，?ｖ＜ｖｆ，．，ｖ＞ｖｃｏ??ｐｅ＝＜?（ａ?＋?ｂｖ?＋?ｃｖ２）Ｐ，?ｖｃｉ?＜?ｖ＜?ｖｒ?（２．７）??Ｐ”?Ｖｒ＾Ｖ＜Ｖｃ〇??其中：??［认Ａ）－ＭＵ?皆?Ａ??＋＾７［她）（皆）３－（＾）］?（２．８）??ｃ?....

图２．?３?Ｊｅｎｓｅｎ尾流效应模型??其中，Ａ为风速下降系数，表达式为：??ｄｆ??—）￣?（２．１０）??

?第２章提高风电场输出功率的一种方法???Ｗａｋｅｆａｒｍ模型是在ＵＰＭＷＡＫＥ模型基础上发展出来的。由于ＵＰＷＡＫＥ模??型简化了近尾流区的流场，所以其计算速度很快。与此同时，负面影响是对远场??尾流的计算有较大的误差。??（２）?ＲＧＵ模型??ＲＧＵ模型是在轴对称型的模型基础....

图２．?５?Ｆ游风机偏移后尾流影响??此时下游风机风速为：??ｖ（，２？?？［Ｕ／?（￣￣ＳＪｖ）］?（２．１３）??ｎｒ＂??其中，次为在Ｊｅｎｓｅｎ模型下，下游风机落入某上游风机阴影区的面积，可??表不为：??

?第２章提高风电场输出功率的一种方法???Ｃ，＝（—＾—ｔ）?（２．１１）??ｐｖｊｉ?ｐｉｒ￣??７?０．５??ｌ?＝?Ｔ７ＴＴ＼?（２．１２）??ＨＫｌｚ〇）??其中，尽为风轮上的推力；Ｐ为风电机组地理环境下空气密度，标准大气??压下空气密度为丨．２９３ｋｇ／ｍ３；?＜为风电....

本文编号：4029922