大规模风电接入下储能参与电力系统有功调度策略研究

发布时间：2020-04-08 15:39

【摘要】：目前,世界范围内风电装机容量不断提高,一方面缓解了当下能源紧缺和环境污染的双重压力,另一方面风电的波动性和间歇性也给电网的稳定运行带来了新的挑战,尤其是风电场日常调度和电网频率调节等方面的问题日益突出。而储能作为一种新兴资源,具有环境污染小、充放电灵活、供电可靠性高、响应速度快等优点,可以与风电以及传统机组进行联合调度,提升电力系统运行的稳定性和经济性。储能参与电力系统有功调度已经成为当下国内外的研究热点,具有重要的意义。论文主要围绕大规模风电接入下储能参与电力系统有功调度展开研究,首先分析了风电的不确定性机理以及随机规划理论,同时研究了风电不确定性对电力系统频率稳定以及有功调度的影响;然后从风电场侧,建立了风电储能混合系统的三阶段联合调度模型,为风电场日常调度计划的安排提供了参考;最后从火电厂侧,提出了储能参与火电机组自动发电控制的策略以及经济性研究,为火电厂配置储能提供了理论指导。本文的主要工作包括:(1)在考虑风电不确定性的基础上,提出了风电场景的生成和削减技术。并通过经典的两区域模型算例,分析了风电渗透率的增加对电力系统频率稳定的影响。同时,研究了风电大规模接入对电力系统有功调度的影响,为建立风储联合调度模型以及储能辅助火电机组调频模型奠定了基础。(2)针对风电场侧,首先研究风电预测误差的概率分布函数,建立了风电预测误差修正模型。在此基础上,建立了日前—日内—实时的三阶段风储混合系统调度模型,为风电场日前日内计划的安排以及实时储能的充放电功率和弃风功率提供了参考。算例分析表明,储能参与风电场联合调度可以有效提升风电场的净收益,降低与计划出力的偏差惩罚,减小弃风量。同时,针对各项惩罚系数对风电场净收益的影响进行了灵敏度分析。(3)针对火电厂侧,首先分析了《两个细则》中火电机组调频性能指标的计算方法,同时针对指标提出了相应的提升机组AGC性能的储能充放电策略,最后在考虑储能频繁充放电对其寿命影响的基础上建立了储能参与火电机组调频的经济性模型,并通过差分进化算法(DE)计算出火电机组应配置的储能最优容量。算例分析表明,提出的储能充放电策略可以有效提升火电机组的AGC性能并且延长储能的使用寿命,为火电厂带来显著的调频收益。
【图文】：

图 2-1 系统仿真图表 2-1 系统仿真参数两区域系统参数 区域 A 区域 B最大负荷量（MW） 1200 1200调频死区（HZ） ±0.033 ±0.033惯性常数 H（pu.s） 5 5负载阻尼系数 D 1.5 1同步转矩系数 T（pu/Hz） 0.04机组爬坡速度（pu/min） 8%双区域系统中风电渗透率从 10%增加到 50%系统频率的变4 所示。0.050.1偏差f(Hz)
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73

【参考文献】

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本文编号：2619525