储能系统参与自动发电控制的控制策略和容量配置

发布时间：2020-03-25 12:39

【摘要】：随着大容量发电、远距离输电和大电网互联的不断发展,电力系统的调频任务十分繁重。而传统调频资源存在响应速度慢、响应延迟等多种问题,使储能参与电力系统的自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)具有紧迫性和必要性。同时,储能技术的推广和国内外示范工程的开展,使储能系统(Energy Storage System,ESS)参与电力系统AGC具有可行性。近些年,国内外针对储能参与电力系统AGC的研究结果表明,储能系统可以快速调频,响应迅速且精确,因此有必要对储能参与自动发电控制的相关问题进行研究。首先,本文介绍了四种快速调频资源的性能、成本、技术成熟度等,讨论了不同类型储能用于调频的可行性。详细对比分析了飞轮储能电池和锂离子电池的基本技术参数、调频成本以及调频效果,分析了二者参与调频的优势与劣势。其次,为了避免过充过放影响储能系统寿命,引入Logistic函数模拟储能出力最大值。将电网的区域控制偏差(Area Control Error,ACE)和储能的荷电状态(State Of Charge,SOC)动态对应,提出了一种协调储能和常规机组出力的控制策略。该策略在实现调频的同时最大化保持储能系统寿命。利用MATLAB/Simulink搭建储能系统参与两区域系统调频的仿真模型,验证了模型的有效性。最后,针对储能系统循环次数受放电深度影响以及储能系统可用容量随循环次数衰减的特性,分别构建了储能寿命模型和可用容量衰减模型。基于此,本文从技术和经济的两个角度出发,分别建立了基于爬坡率和基于收益最大化的容量配置模型。同时,根据储能系统的成本和收益,构建了储能系统的经济性分析模型。通过算例对储能系统进行了容量配置,并验证了飞轮储能系统用于调频的经济性。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM61;TK02

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本文编号：2599915