捆绑储能的间歇式能源置信容量评估

发布时间：2017-08-15 02:07

  本文关键词：捆绑储能的间歇式能源置信容量评估

  更多相关文章： 间歇式能源 发电系统可靠性 蒙特卡洛仿真 风力发电 储能 置信容量 经济价值

【摘要】：风电和光伏发电是目前世界上增长速度较快、经济效益较好的间歇式能源发电技术,作为未来的替代能源,目前我国间歇式能源发展的重大问题在于,间歇式能源仅仅作为能够提供一定电量价值的替补能源,如何估算间歇式能源的容量价值以及提高其在电网中电力平衡方面的作用是间歇式能源发展突破瓶颈的关键。本文基于蒙特卡洛模拟法,就捆绑储能的间歇式能源的容量置信度问题展开讨论,并以风电为例,从经济价值的角度寻求最佳储能配置方法,文章主要工作可以总结为：1)电力系统发电可靠性计算,可靠性评估方法主要有模拟法和解析法,解析法以状态枚举法作为基础,而模拟法一般采用元件状态抽样,主要使用蒙特卡洛模拟法。介绍了常规机组的双状态模型,并使用LOLE作为可靠性的评估指标进行计算。2)置信容量计算方法研究。置信容量的理解可以从负荷侧以及发电侧出发,推荐使用基于有效载荷能力的评估指标(ELCC)作为置信容量的评价指标。阐述了弦截法的基本原理,介绍了蒙特卡洛模拟法计算置信容量的基本流程,并以风电系统为例,在IEEE-RTS89环境中进行了仿真验证,可以看到,风电的置信容量与出力负荷间的匹配程度相关,而一般情况下,风电的置信容量处于一个较低的水平。3)储能配置策略研究。研究当下几种主流储能的特性,分析其用于提高风电置信容量的可行性,提出固定容量与功率的储能加入指定风电场后的置信容量计算方法,其基本思想是通过牛顿迭代法寻找最佳储能策略,从而求得总的置信容量价值。针对该优化问题介绍了基于外点罚函数法的粒子群算法。在算例中,分别变化储能的容量与功率进行对比分析,可以看出,储能容量的变化对间歇式能源置信容量的影响较大4)风电储能系统效益一成本分析。储能的成本与功率以及容量相关,效益主要分为电量效益以及环境效益两方面,提出单位置信容量收益对配以储能的风电场经济价值进行评估,在算例中对比几种储能配置方式,从经济价值角度分析了最优的储能配置方案,为风电场的建设提供了理论参考。
【关键词】：间歇式能源 发电系统可靠性 蒙特卡洛仿真 风力发电 储能 置信容量 经济价值
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景和研究意义9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 间歇式能源发展现状9-11
• 1.2.2 储能发展现状11-12
• 1.2.3 间歇式能源置信容量研究现状12-14
• 1.2.4 储能应用于间歇式能源发电14
• 1.3 本文的主要研究工作14-17
• 第二章 基于发电可靠性的置信容量评估17-29
• 2.1 置信容量评估指标体系17-19
• 2.2 间歇式能源容量评估方法19-25
• 2.2.1 可靠性评估19-23
• 2.2.2 置信容量计算方法23-25
• 2.3 算例分析25-27
• 2.3.1 风电模型25-26
• 2.3.2 算例条件26-27
• 2.3.3 不同可靠性指标计算结果比较27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 储能用于提高风电置信度的配置方法29-45
• 3.1 典型储能装置介绍29-34
• 3.2 风电储能系统置信容量计算34-41
• 3.2.1 基于平抑风电波动的储能容量配置36-37
• 3.2.2 储能策略计算方法37-39
• 3.2.3 储能的约束条件39
• 3.2.4 计算方法39-41
• 3.3 算例分析41-43
• 3.3.1 算例条件41
• 3.3.2 算例结果41-42
• 3.3.3 敏感性分析42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 基于置信容量的风电并网综合效益45-53
• 4.1 风电储能系统成本和效益分析45-48
• 4.1.1 风电峰谷电价设计方案45-46
• 4.1.2 投资资金的时间价值46-47
• 4.1.3 风电储能系统的效益估算模型47-48
• 4.2 风电储能系统经济价值评估48-49
• 4.3 算例49-51
• 4.3.1 算例条件49
• 4.3.2 计算结果49-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第五章 总结和展望53-55
• 5.1 结论53
• 5.2 展望53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-61
• 附录61-69
• 作者简介69

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