發(fā)布時間：2019-03-27 07:28

【摘要】：隨著煤、石油等化石能源的日益枯竭及其帶來的環(huán)境污染問題日益突出,全世界范圍內(nèi)對于太陽能、風能等可持續(xù)的清潔能源的研究的重視程度日益增加。風力發(fā)電是一種可再生的清潔能源,并且是可再生能源發(fā)電技術(shù)中發(fā)展最快和最為成熟的一種方式,已經(jīng)具備了大規(guī)模商業(yè)開發(fā)和技術(shù)和經(jīng)濟條件。儲能系統(tǒng)可以實時得根據(jù)電網(wǎng)實際情況動態(tài)吸收或者釋放能量,因此在風電場中適量的加入儲能系統(tǒng)可以合理配置風電場的輸出功率。儲能系統(tǒng)的特性決定了儲能系統(tǒng)可以有效解決我國能源分布與需求矛盾的問題。此外儲能系統(tǒng)還可以實現(xiàn)削峰填谷的功能。儲能系統(tǒng)的以上特性決定了儲能系統(tǒng)是我國未來電力系統(tǒng)建設(shè)不可缺少的部分。風儲聯(lián)合系統(tǒng)接入電網(wǎng)對于電網(wǎng)的可靠性會帶來影響,同時風電場的經(jīng)濟性也會發(fā)生變化。為了改善風電的經(jīng)濟性,同時提高風儲系統(tǒng)的可靠性,本文主要做了以下工作。首先對實際風能進行了風資源特性以及風電場風功率特性分析,以美國BPA地區(qū)的風功率數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行了時間序列法和空間相關(guān)性法風功率預測方法的比對和分析,研究表明兩種預測方法所得風電機組出力的誤差分析,時間序列法體現(xiàn)較好的時序性。對目前常用的儲能設(shè)備進行了總結(jié),并且對研究中常用的儲能建模方式進行了總結(jié)。最后簡要總結(jié)目前儲能系統(tǒng)并網(wǎng)的常見方式,構(gòu)建了本文中使用的風儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)模型。其次建立可靠性和經(jīng)濟性評估體系。在算例中進行應用,評估應用兩種不同仿真方法時RTS79測試系統(tǒng)的可靠性,并對比將部分常規(guī)機組替換為風電機組后可靠性變化、增加風電機組后的可靠性變化、增加風儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)后的可靠性變化;介紹電力系統(tǒng)經(jīng)濟性標準和評估指標方法,并對某風場實際風機出力進行相應的仿真分析。風儲聯(lián)合系統(tǒng)接入電網(wǎng)對于電網(wǎng)的可靠性會帶來影響,同時風電場的經(jīng)濟性也會發(fā)生變化�？煽啃缘淖兓梢员憩F(xiàn)為電力不足期望等參數(shù)來表現(xiàn);經(jīng)濟性的變化可以通過電網(wǎng)發(fā)電成本等來體現(xiàn),本文會結(jié)合電網(wǎng)可靠性指標以及經(jīng)濟性指標,提出一種新的目標函數(shù)來優(yōu)化風電場儲能容量優(yōu)化并在RTS79系統(tǒng)上進行了驗證。本文的研究取得了一定的成果,但仍存在不足之處,主要由及以下幾點:忽略了可能影響到系統(tǒng)的可靠性的輸電線路傳輸容量越限現(xiàn)象;仿真結(jié)果中存在著波動現(xiàn)象,需要進一步進行仿真探究。
[Abstract]:With the increasing depletion of fossil energy such as coal and petroleum and its environmental pollution, more and more attention has been paid to the study of sustainable clean energy such as solar energy and wind energy all over the world. Wind power generation is a kind of renewable clean energy, and it is the fastest-growing and most mature way of renewable energy generation technology. It has possessed large-scale commercial development and technical and economic conditions. The energy storage system can absorb or release energy dynamically according to the actual situation of the power grid in real time, so the output power of the wind farm can be reasonably configured by adding appropriate amount of energy storage system to the wind farm. The characteristics of the energy storage system determine that the energy storage system can effectively solve the contradiction between energy distribution and demand in China. In addition, the energy storage system can realize the function of cutting peak and filling valley. The above characteristics of the energy storage system determine that the energy storage system is an indispensable part of the future construction of the power system in China. Combined wind storage system access to the grid will affect the reliability of the grid, and the economy of the wind farm will also change. In order to improve the economy of wind power and improve the reliability of wind storage system, the following work has been done in this paper. Firstly, the wind resource characteristics and wind power characteristics of wind farms are analyzed. Based on the wind power data of BPA region in the United States, the comparison and analysis of the time series method and the spatial correlation method are carried out to predict the wind power. The results show that the error analysis of wind turbine output obtained by the two forecasting methods shows that the time series method shows good timing. The current common energy storage equipment is summarized, and the commonly used energy storage modeling methods are summarized. Finally, the common ways of grid-connected energy storage system are summarized briefly, and the model of wind-storage combined power generation system used in this paper is constructed. Secondly, establish the reliability and economic evaluation system. The reliability of the RTS79 test system is evaluated by using two different simulation methods, and the reliability changes after replacing some conventional units with wind turbines are compared to increase the reliability changes after the wind turbines are replaced by two different simulation methods. The reliability change after increasing the wind-storage combined power generation system; This paper introduces the economic standard and evaluation index method of power system, and carries on the corresponding simulation analysis to the actual fan output of a certain wind field. Combined wind storage system access to the grid will affect the reliability of the grid, and the economy of the wind farm will also change. The change of reliability can be represented by the parameters such as electric power shortage expectation and so on. In this paper, a new objective function is proposed to optimize the energy storage capacity of wind farm based on the reliability index and economic index of the power network. It is verified on the RTS79 system. The research in this paper has achieved some achievements, but there are still some shortcomings, mainly from and the following points: neglecting the transmission line transmission capacity which may affect the reliability of the system; There are wave phenomena in the simulation results, which need to be further investigated.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM614

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