用于跟踪风电场计划出力的电池储能系统容量优化配置

发布时间：2018-01-22 06:51

  本文关键词： 电池储能系统 风电功率 预测误差 储能容量 截止正态分布法　出处：《电网技术》2014年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：电池储能系统是平抑风电功率预测误差的理想选择,在现有储能电池价格水平前提下,电池储能系统的功率与容量优化配置尤为重要。基于风电场功率预测误差分布特性,依据风电功率预测预报标准中的约束条件和考核指标,分析了电池储能系统功率与风电功率预测误差、风电功率预测误差缩减率、全天预测结果的均方根误差、准确率及合格率的特性关系,储能系统容量与容量需求满足率及容量需求满足增长率的特性关系。为较好平抑风电功率预测误差且使投入成本较低,基于截止正态分布法,提出了一种储能系统功率与容量配置优化方法。该方法可计算用于跟踪风电场计划出力所需的较优储能系统功率与容量。通过实例计算分析,验证了该方法的有效性和可行性。
[Abstract]:Battery energy storage system is an ideal choice for the prediction error of levelling wind power, under the premise of the existing energy storage battery price level. The optimal configuration of power and capacity of battery energy storage system is particularly important. Based on the characteristics of wind farm power prediction error distribution, according to the wind power prediction criteria in the constraints and evaluation indicators. The relationship between power and wind power prediction error of battery energy storage system, reduction rate of wind power prediction error, root mean square error, accuracy rate and qualified rate of all day prediction results are analyzed. The relationship between the capacity of the energy storage system and the capacity demand satisfaction rate and the capacity demand meets the growth rate. In order to better stabilize the wind power prediction error and make the input cost lower, the method based on the cutoff normal distribution method is used. This paper presents an optimization method of power and capacity configuration for energy storage system, which can be used to calculate the optimal energy storage system power and capacity needed to track the planned output of wind farm. The effectiveness and feasibility of the method are verified.
【作者单位】： 中国电力科学研究院;国网新源张家口风光储电站示范电站有限公司;
【基金】：国家863高技术基金项目(2012AA050203) 国家自然科学基金项目(51277157) 国家电网公司科技项目(DG71-12-003)~~
【分类号】：TM614
【正文快照】： 0引言近年来,大规模风力发电集中并网,并参与电网实时调度。电网调度机构依据风力发电预测曲线安排发电计划,因此,提前一天安排的发电计划的优劣取决于风电功率预测的准确性[1-2]。目前,风电功率预测的精确性虽然得到稳步提高,但它的不确定性仍是一个难题[3-5]。基于其重要性,

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李建林;;大规模储能技术对风电规模化发展举足轻重[J];变频器世界;2010年06期

2 杨水丽;惠东;李建林;梁亮;李蓓;;适用于风电场的最佳电池容量选取的方法[J];电力建设;2010年09期

3 王彩霞;鲁宗相;;风电功率预测信息在日前机组组合中的应用[J];电力系统自动化;2011年07期

4 苏赞;王维庆;王健波;常喜强;张新燕;;风电功率预测准确性分析[J];电气技术;2012年03期

5 吴政球;王韬;;风电功率预测偏差管理与申报出力决策[J];电网技术;2011年12期

6 李建林;;风电规模化发展,离不开风电功率预测[J];变频器世界;2010年04期

7 王铮;王伟胜;刘纯;冯双磊;;基于风过程方法的风电功率预测结果不确定性估计[J];电网技术;2013年01期

8 田培根;肖曦;丁若星;黄秀琼;;自治型微电网群多元复合储能系统容量配置方法[J];电力系统自动化;2013年01期

9 靳文涛;李蓓;谢志佳;;电池储能系统在跟踪风电计划出力中的需求分析[J];储能科学与技术;2013年03期

10 刘斌;周京阳;周海明;刘克文;;一种改进的风电功率预测误差分布模型[J];华东电力;2012年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 严干贵;李鸿博;穆钢;崔杨;刘玉;;基于等效风速的风电场等值建模[J];东北电力大学学报;2011年03期

2 厉卫娜;苏小林;;基于小波-神经网络的短期风电功率预测研究[J];电力学报;2011年06期

3 ;Achievements and Prospects of Wind Power Prediction[J];Electricity;2011年05期

4 邹文;丁巧林;杨宏;张伟;;基于Mycielski算法的风电场风速预测[J];电力科学与工程;2011年03期

5 井天军;阮睿;杨明皓;;基于等效平均风速的风力发电功率预测[J];电力系统自动化;2009年24期

6 李智;韩学山;韩力;康凯;;地区电网风电场功率超短期预测方法[J];电力系统自动化;2010年07期

7 宋卓彦;王锡凡;滕予非;宁联辉;张钦;;变速恒频风力发电机组控制技术综述[J];电力系统自动化;2010年10期

8 王彩霞;鲁宗相;乔颖;闵勇;周双喜;;基于非参数回归模型的短期风电功率预测[J];电力系统自动化;2010年16期

9 李智;韩学山;杨明;钟世民;;基于分位点回归的风电功率波动区间分析[J];电力系统自动化;2011年03期

10 刘德伟;黄越辉;王伟胜;郭剑波;;考虑调峰和电网输送约束的省级系统风电消纳能力分析[J];电力系统自动化;2011年22期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 王增新;苏适;田沛;;光伏发电预测技术的应用[A];2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C];2011年

2 杨晓亮;徐建源;林莘;;主成分BP神经网络预测模型在风电场输出功率中的应用[A];2010输变电年会论文集[C];2010年

3 卢芸;赵永来;;基于风电场混合储能系统容量配置的研究[A];第十届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2013年

4 张建兴;;大规模电池储能技术的发展机遇与挑战[A];第二届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2011年

5 张宏图;李晓奇;;基于AIMA的改进神经网络模型在风电功率短期预测中的应用[A];第十一届中国不确定系统年会、第十五届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2013年

6 徐万万;王斌;成燕;周阳;;基于钒电池储能的光伏微网并网运行控制技术[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2013年度学术年会、第五届“智能电网”暨“电机能效提升”发展论坛论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘慧芳;非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 张颖媛;微网系统的运行优化与能量管理研究[D];合肥工业大学;2011年

3 李智;风电规律预测及对电网运行影响的研究[D];山东大学;2011年

4 崔杨;大规模风电场群联网的源网协调性研究[D];华北电力大学;2011年

5 刘兴杰;风电输出功率预测方法与系统[D];华北电力大学;2011年

6 陈杰;变速定桨风力发电系统控制技术研究[D];南京航空航天大学;2011年

7 王扬;风电短期预测及其并网调度方法研究[D];浙江大学;2011年

8 许丽佳;电子系统的故障预测与健康管理技术研究[D];电子科技大学;2009年

9 于們;基于混合储能的风电场实时功率调控系统研究[D];大连理工大学;2012年

10 付超;风电并网的无功优化控制及其数模混合仿真研究[D];华北电力大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨晓亮;风电场输出功率预测方法的研究[D];沈阳工业大学;2011年

2 杨世成;基于人工神经网络的风电功率预测应用研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

3 孙翰墨;基于ARMA模型的风电机组风速预测研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

4 李宇佳;考虑风电并网的短期负荷预测方法研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

5 贺电;大型风电场短期功率预测研究[D];北京交通大学;2011年

6 吕丹;风电场数据采集监测与预报系统的设计与实现[D];北京交通大学;2011年

7 朴金姬;神经网络算法在风电场功率预测中的应用研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

8 段彬;风光互补发电控制系统中的短期功率预测研究[D];电子科技大学;2011年

9 崔金涛;风电并网中分布式蓄能技术的研究[D];山东大学;2011年

10 王砚帛;风电场建模及风电场能量管理系统的设计[D];西南交通大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李建林;;风电功率预测技术[J];变频器世界;2010年01期

2 王菊芬,李宣富,杨海平,易良廷;光伏发电系统中影响蓄电池寿命因素分析[J];蓄电池;2002年02期

3 严干贵;谢国强;李军徽;王健;朱昱;丁玲;;储能系统在电力系统中的应用综述[J];东北电力大学学报;2011年03期

4 高明裕,张红岩;蓄电池剩余电量在线测量[J];电测与仪表;2000年09期

5 唐西胜;齐智平;;独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究[J];电工电能新技术;2006年03期

6 陈昌松;段善旭;殷进军;;基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计[J];电工技术学报;2009年09期

7 陈昌松;段善旭;蔡涛;代倩;;基于模糊识别的光伏发电短期预测系统[J];电工技术学报;2011年07期

8 迟永宁;李群英;李琰;王真;石文辉;王跃峰;;大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策[J];电力设备;2008年11期

9 汪峰,朱艺颖,白晓民;基于遗传算法的机组组合研究[J];电力系统自动化;2003年06期

10 王建;李兴源;邱晓燕;;含有分布式发电装置的电力系统研究综述[J];电力系统自动化;2005年24期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 曾杰;可再生能源发电与微网中储能系统的构建与控制研究[D];华中科技大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 杨晓亮;风电场输出功率预测方法的研究[D];沈阳工业大学;2011年

2 孟勇;风电功率预测系统的研究与开发[D];天津大学;2010年

3 肖永山;风电场短期产能预测研究[D];新疆大学;2007年

4 李广敏;考虑光伏并网发电的短期负荷预测[D];华北电力大学（河北）;2007年

5 王明伟;风电场短期风速预测研究[D];兰州理工大学;2009年

6 宇航;利用储能系统平抑风电功率波动的仿真研究[D];东北电力大学;2010年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邓隐北;;风力发电中的储能与超级电容器[J];上海电力;2007年06期

2 胡毅;陈轩恕;杜砚;尹婷;;超级电容器的应用与发展[J];电力设备;2008年01期

3 张宇;俞国勤;施明融;杨林青;何维国;卫春;;电力储能技术应用前景分析[J];华东电力;2008年04期

4 陈茂斌;李晓兵;孟凡明;刘效疆;刘联;张胜涛;;钒电池储能在光伏发电中的应用前景[J];电池工业;2008年04期

5 马奎安;陈敏;;超级电容器储能系统充电模式控制设计[J];机电工程;2010年07期

6 卢继平;朱三立;韩涛;吕东;刘蕾;;风电场储能容量合理取值范围分析[J];重庆大学学报;2010年08期

7 闻超;邱瑞昌;赵晓红;韩啸一;;基于超级电容的直流不间断电源设计[J];电源技术;2011年07期

8 王振文;刘文华;;钠硫电池储能系统在电力系统中的应用[J];中国科技信息;2006年13期

9 刘建斌;易灵芝;王根平;颜志刚;李明;;超级电容器在光伏发电系统中的应用[J];湖南工业大学学报;2009年05期

10 郭永香,郭宇明;分布式通信电源技术的发展[J];仪器仪表用户;2004年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 肖峻;白临泉;李振生;梁海深;于波;;储能系统规划设计软件的介绍与应用[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

2 于波;王成山;肖峻;郭力;;平滑可再生能源发电系统输出波动的储能系统容量优化方法[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

3 张宇;朴红艳;王新刚;王佳斌;钱晨巍;;漕溪站镍氢电池储能系统测试与分析[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

4 孙庆;何一;;光伏电站储能系统配置研究[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

5 吴福保;杨波;叶季蕾;薛金花;;大容量电池储能系统的应用及典型设计[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

6 陈汗青;王国刚;冯汉春;;可并网电池储能系统管理软件的设计方案初探[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

7 侯世英;房勇;孙韬;宋星;;混合储能方案平衡独立光伏发电系统功率变化[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

8 张祖平;刘思革;梁惠施;;电力储能在不同电压等级配电网中的应用[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

9 桂长清;马伯岩;;风能和太阳能发电系统中的储能电池[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

10 张学庆;;全钒液流电池储能系统的优化设计[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 顾定槐;钠硫电池储能系统自主研发成功[N];中国化工报;2009年

2 陈建辉;世界首台超导限流—储能系统样机研制成功[N];经济日报;2006年

3 本报记者 曹建萍;储能：电力生产新环节 能源节约新思路[N];国家电网报;2008年

4 记者 柯进 通讯员 黄志明 实习生 赵记辉;华中科大磁储能系统通过验收[N];长江日报;2005年

5 记者　李大庆;世界首台超导限流－储能系统样机研制成功[N];科技日报;2006年

6 张宇;我国首套实用性钒电池储能系统投运[N];国家电网报;2010年

7 杨群;上海启动5个科技节电项目[N];解放日报;2006年

8 房田甜;资本掘金储能业市场细分趋向明朗[N];中国高新技术产业导报;2010年

9 本报记者 李大庆;紧跟国家发展战略 追求创新50载[N];科技日报;2008年

10 李鹏;是什么扼住了供电的喉咙[N];中国经济时报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李军徽;抑制风电对电网影响的储能系统优化配置及控制研究[D];华北电力大学;2012年

2 张坤;基于储能的直驱风力发电系统优化控制策略[D];华中科技大学;2013年

3 彭思敏;电池储能系统及其在风—储孤网中的运行与控制[D];上海交通大学;2013年

4 章美丹;电力系统优化运行的相关问题研究[D];浙江大学;2013年

5 曾杰;可再生能源发电与微网中储能系统的构建与控制研究[D];华中科技大学;2009年

6 于波;微网与储能系统容量优化规划[D];天津大学;2012年

7 史晏君;级联多电平STATCOM/BESS的关键控制技术研究[D];华中科技大学;2012年

8 张慧妍;超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2006年

9 赵坤;城轨交通车载超级电容储能系统能量管理及容量配置研究[D];北京交通大学;2013年

10 陈茂斌;钒电池关键材料及外通道流量分配研究[D];重庆大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王岸;计及储能系统运行策略的风/柴/储混合系统可靠性评估[D];重庆大学;2012年

2 冯晓东;提高风电接入能力的大规模储能系统容量配置研究[D];东北电力大学;2013年

3 徐涛;大容量储能系统的控制与保护策略研究[D];浙江大学;2013年

4 王波;储能系统的优化建模与控制策略研究[D];合肥工业大学;2013年

5 刘嘉;提高风电调度入网规模的储能系统控制策略研究[D];东北电力大学;2014年

6 谢石骁;混合储能系统控制策略与容量配置研究[D];浙江大学;2012年

7 朱昱;储能系统主电路设计及其运行控制的研究[D];东北电力大学;2012年

8 吴少峰;储能系统在风电场中的应用[D];山东大学;2012年

9 何文辉;轨道交通列车车载动力电池储能系统关键技术研究[D];北京交通大学;2014年

10 曾虎森;独立微电网储能系统的研究[D];广西大学;2013年

，

本文编号：1453996