風(fēng)電的大規(guī)模接入給電力系統(tǒng)二次調(diào)頻帶來了巨大的壓力,儲(chǔ)能因?yàn)槠涞锰飒?dú)厚的優(yōu)勢(shì)成為輔助電網(wǎng)調(diào)節(jié)的有效手段之一,其中磷酸鐵鋰電池由于其出色的能量密度與快速響應(yīng)等特性成為規(guī)�；瘍�(chǔ)能電站的首選電池類型。但鋰電池在輔助電網(wǎng)參與二次調(diào)頻任務(wù)中,由于響應(yīng)時(shí)間短,但又處于長(zhǎng)時(shí)間備用狀態(tài),所以必須考慮其容量損耗、極化反應(yīng)等現(xiàn)象,這樣一來就給含儲(chǔ)能系統(tǒng)參與的二次調(diào)頻控制策略設(shè)計(jì)帶來了巨大的難度。本文就鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行特性,建立適用于電力系統(tǒng)二次調(diào)頻場(chǎng)景下的電池模型,并在模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與二次調(diào)頻的優(yōu)化控制策略。首先,根據(jù)電力系統(tǒng)常規(guī)二次調(diào)頻方法,分析電網(wǎng)頻率波動(dòng)的原理,在此基礎(chǔ)上,給出了含儲(chǔ)能系統(tǒng)參與二次調(diào)頻時(shí),各調(diào)頻電源的控制模型。分析并針對(duì)各調(diào)頻電源的特點(diǎn),對(duì)其控制策略進(jìn)行需求分析,為第四章設(shè)計(jì)優(yōu)化控制策略奠定了理論基礎(chǔ)。接著,基于磷酸鐵鋰電池工作的基本原理,并結(jié)合電力系統(tǒng)二次調(diào)頻工況的需求,選擇合適的電池模型作為基礎(chǔ)模型,在容量損耗中將損耗-電流轉(zhuǎn)換為損耗-功率關(guān)系,并利用等效電路模型的RC電路反映電池的極化現(xiàn)象。其次對(duì)傳統(tǒng)SOC估算方法進(jìn)行改進(jìn)得到修正的卡爾曼濾波SOC估算方法。綜合上... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１０含儲(chǔ)能的電網(wǎng)二次調(diào)頻控制模型示意圖??根據(jù)圖２－１０可得，儲(chǔ)能系統(tǒng)輔助調(diào)頻機(jī)組參與二次調(diào)頻，不僅可以補(bǔ)充有功功率的缺??額，還可以在負(fù)荷波動(dòng)需求較小的情況下，使得傳統(tǒng)調(diào)頻機(jī)組保持原有出力繼續(xù)運(yùn)行，而??

的典型負(fù)荷曲線：??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１４０００?－?一＾＾??、＾?－??１２０００?－?＾?－??１００００?－??§?８０００?－?－??ｉ＇ｒ＊??硿?６０００?－?－??４０００?－?－??２０００?－?－???｜?｜?｜?！?｜?｜?｜?Ｉ??００：?００?０３：?００?０６：?００?０９：?００?１２：?００?１５：?００?１８：?００?２１：?００?２４：?００??時(shí)刻??圖２－１１某地區(qū)節(jié)假日典型負(fù)荷曲線??由上圖的日典型負(fù)荷曲線可以看出，負(fù)荷具有一定波動(dòng)性其標(biāo)準(zhǔn)值為１２０００ＭＷ。在??此標(biāo)準(zhǔn)值附近，超過標(biāo)準(zhǔn)值則頻率會(huì)上升，低于此標(biāo)準(zhǔn)值頻率會(huì)下降。儲(chǔ)能系統(tǒng)由于其ＳＯＣ??以及容量的限制，一般作為二次調(diào)整中的輔助出力部分，其出力特性需要根據(jù)負(fù)荷特性曲??線來確定。此時(shí)需要將圖中的信號(hào)分解為兩部ｉｈ?—部分是適合儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)作的信號(hào)，另??外一部分是適合機(jī)組出力的信號(hào)。分解信號(hào)的方法一般有傅里葉分解法、ＥＭＤ法等，這里??我們用ＥＭＤ法將信號(hào)分為高頻和低頻若干個(gè)部分，并選則其中頻率最高和最低的兩組典??型信號(hào)，高頻信號(hào)曲線如圖２－１２所示：??ａ??＾?１０００－??＾?８００?－??海?６００??＾?４００－??２００?■??〇〇〇〇〇〇〇〇〇??〇〇〇〇〇〇〇〇〇??００００?—?—?—?（Ｎ（Ｎ??時(shí)刻??圖２－１２負(fù)荷波動(dòng)高頻信號(hào)曲線??由圖中可以看出，高頻信號(hào)曲線中，負(fù)荷波動(dòng)的周期較短，幅值較低。由于儲(chǔ)能沒有??爬坡率的限制，且響應(yīng)速度非常快，此部分調(diào)度命令造合儲(chǔ)能系統(tǒng)擔(dān)任。且儲(chǔ)能系統(tǒng)的

的典型負(fù)荷曲線：??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??１４０００?－?一＾＾??、＾?－??１２０００?－?＾?－??１００００?－??§?８０００?－?－??ｉ＇ｒ＊??硿?６０００?－?－??４０００?－?－??２０００?－?－???｜?｜?｜?！?｜?｜?｜?Ｉ??００：?００?０３：?００?０６：?００?０９：?００?１２：?００?１５：?００?１８：?００?２１：?００?２４：?００??時(shí)刻??圖２－１１某地區(qū)節(jié)假日典型負(fù)荷曲線??由上圖的日典型負(fù)荷曲線可以看出，負(fù)荷具有一定波動(dòng)性其標(biāo)準(zhǔn)值為１２０００ＭＷ。在??此標(biāo)準(zhǔn)值附近，超過標(biāo)準(zhǔn)值則頻率會(huì)上升，低于此標(biāo)準(zhǔn)值頻率會(huì)下降。儲(chǔ)能系統(tǒng)由于其ＳＯＣ??以及容量的限制，一般作為二次調(diào)整中的輔助出力部分，其出力特性需要根據(jù)負(fù)荷特性曲??線來確定。此時(shí)需要將圖中的信號(hào)分解為兩部ｉｈ?—部分是適合儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)作的信號(hào)，另??外一部分是適合機(jī)組出力的信號(hào)。分解信號(hào)的方法一般有傅里葉分解法、ＥＭＤ法等，這里??我們用ＥＭＤ法將信號(hào)分為高頻和低頻若干個(gè)部分，并選則其中頻率最高和最低的兩組典??型信號(hào)，高頻信號(hào)曲線如圖２－１２所示：??ａ??＾?１０００－??＾?８００?－??海?６００??＾?４００－??２００?■??〇〇〇〇〇〇〇〇〇??〇〇〇〇〇〇〇〇〇??００００?—?—?—?（Ｎ（Ｎ??時(shí)刻??圖２－１２負(fù)荷波動(dòng)高頻信號(hào)曲線??由圖中可以看出，高頻信號(hào)曲線中，負(fù)荷波動(dòng)的周期較短，幅值較低。由于儲(chǔ)能沒有??爬坡率的限制，且響應(yīng)速度非�？�，此部分調(diào)度命令造合儲(chǔ)能系統(tǒng)擔(dān)任。且儲(chǔ)能系統(tǒng)的

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3112053