本文關鍵詞：電池儲能應用于大規(guī)模風電并網(wǎng)系統(tǒng)輔助調(diào)頻的需求評估

  更多相關文章： 風電并網(wǎng) 儲能技術 調(diào)頻 經(jīng)濟模型 容量配置 需求評估

【摘要】：21世紀以來,受政策和技術的雙重驅動,風電作為一種清潔的可再生能源在我國得到迅猛發(fā)展。然而,風電因其波動性和不確定性,大規(guī)模并網(wǎng)將會對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。隨著風電并網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴大,電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻難度增加,同時也增大了電網(wǎng)對旋轉備用容量的需求,降低了電網(wǎng)的發(fā)電利用效率。儲能系統(tǒng)作為一種擁有靈活時間尺度的電源,具有動態(tài)吸收能量并適時釋放的特點,作為輔助設備配合風力發(fā)電,可改善風電場輸出功率的可控性,提升穩(wěn)定水平,為有效解決風電波動對系統(tǒng)穩(wěn)定運行問題提供了可能,并成為風電行業(yè)發(fā)展過程中的研究熱點。本文以風電特征、電網(wǎng)特性和儲能特性的分析為基礎,借鑒目前調(diào)頻市場經(jīng)濟評估的相關原理與方法,研究大規(guī)模風電并網(wǎng)情況下,儲能系統(tǒng)作為輔助調(diào)頻手段的需求評估問題。主要研究內(nèi)容如下：1.利用張北風電場的風電歷史數(shù)據(jù),構建了一套風電功率在時、頻域上的特征指標體系,用以評估風電樣本的波動特性。同時通過選取相應的濾波方法提取適于評價并網(wǎng)風電波動的風電波動量。最后構建并網(wǎng)電力系統(tǒng)的仿真模型,并對其調(diào)頻理論做出分析,從理論上闡述風電波動量對系統(tǒng)頻率的影響并結合仿真進行量化表示。2.構建儲能電源參與調(diào)頻的仿真模型。仿真分析風電并網(wǎng)環(huán)境下,儲能電源參與一次調(diào)頻后電網(wǎng)頻率波動特征。同時也構建了儲能電源的容量配置通用方法,通過計算并對比有、無儲能參與調(diào)頻情況下的傳統(tǒng)機組的調(diào)頻容量需求,從而論證大規(guī)模風電并網(wǎng)條件下,儲能電源參與電網(wǎng)調(diào)頻的技術必要性。3.構建儲能電源在調(diào)頻應用場景下的全壽命周期下的經(jīng)濟模型,同時,為優(yōu)化儲能在滿足彌補電網(wǎng)頻率偏差下的功率偏差時實現(xiàn)的效益凈現(xiàn)值,對儲能電源合理控制充放動作,從經(jīng)濟角度分析儲能電源參與電網(wǎng)快速調(diào)頻的可行性。4.根據(jù)儲能參與大規(guī)模風電并網(wǎng)的技術必要性和經(jīng)濟可行性的相關研究內(nèi)容,基于MATLAB/GUI平臺開發(fā)了相應的軟件,以實現(xiàn)研究內(nèi)容的圖形、數(shù)據(jù)結果的可視化。
【關鍵詞】：風電并網(wǎng) 儲能技術 調(diào)頻 經(jīng)濟模型 容量配置 需求評估
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 風電并網(wǎng)的調(diào)頻問題及其研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 風電波動特征的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 風電并網(wǎng)對電網(wǎng)頻率影響的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 儲能參與輔助調(diào)頻的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 儲能技術概況13-16
• 1.3.2 儲能參與風電并網(wǎng)調(diào)頻的技術研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 儲能參與風電并網(wǎng)調(diào)頻的經(jīng)濟評估現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 風電波動對并網(wǎng)系統(tǒng)頻率的影響分析20-35
• 2.1 風電波動特征指標提取20-24
• 2.1.1 風電波動量提取21-23
• 2.1.2 指標定義23-24
• 2.2 風電對電網(wǎng)頻率影響24-33
• 2.2.1 系統(tǒng)調(diào)頻模型及其理論分析24-26
• 2.2.2 不同風事件對系統(tǒng)頻率影響26-30
• 2.2.3 “綜合負荷波動”對系統(tǒng)頻率的影響30-33
• 2.3 本章小結33-35
• 第3章 儲能系統(tǒng)應用于調(diào)頻的技術必要性分析35-41
• 3.1 儲能參與輔助調(diào)頻的模型建立35-36
• 3.2 儲能參與調(diào)頻對系統(tǒng)頻率的影響36-40
• 3.2.1 儲能參與頻率調(diào)整36-38
• 3.2.2 電池儲能的運行情況38-40
• 3.3 本章小結40-41
• 第4章 儲能電源參與電網(wǎng)調(diào)頻的經(jīng)濟可行性分析41-50
• 4.1 儲能參與調(diào)頻的經(jīng)濟分析方法41-44
• 4.1.1 儲能參與輔助調(diào)頻的成本模型41-43
• 4.1.2 儲能參與輔助調(diào)頻的效益模型43-44
• 4.2 儲能參與調(diào)頻的經(jīng)濟優(yōu)化控制策略44-48
• 4.2.1 儲能在調(diào)頻死區(qū)內(nèi)額外充放電策略44-45
• 4.2.2 仿真分析45-48
• 4.3 本章小結48-50
• 第5章 儲能電源參與電網(wǎng)調(diào)頻的軟件開發(fā)50-65
• 5.1 開發(fā)環(huán)境及設計目標50-51
• 5.1.1 開發(fā)工具和平臺50
• 5.1.2 軟件設計目標50-51
• 5.2 系統(tǒng)軟件的架構與功能模塊51-63
• 5.2.1 軟件構架51
• 5.2.2 軟件界面展示及功能說明51-63
• 5.3 本章小結63-65
• 總結與展望65-67
• 參考文獻67-73
• 致謝73-74
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術成果目錄74-75
• 附錄B 攻讀學位期間參與的科研項目75

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本文編號：944426