本文選題：頻率調(diào)整 + 儲能電源��； 參考：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟發(fā)展,電力需求不斷提升。伴隨著全球出現(xiàn)的能源短缺和環(huán)境惡化,以風(fēng)能為代表的各種新能源得到迅猛發(fā)展。然而風(fēng)力發(fā)電的不確定性和波動性,以及傳統(tǒng)機組的固有缺陷,使得電網(wǎng)頻率的質(zhì)量問題更加突出。近年來,在各種新型儲能技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上,具有“快速響應(yīng)”及“精確跟蹤”等特性的儲能電源成為一種電力系統(tǒng)調(diào)頻輔助手段,可滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠要求。首先,本文針對通過增加機組容量改善調(diào)頻效果的可能性,基于情景分析法研究了儲能電源參與調(diào)頻的需求場景。通過闡述目前傳統(tǒng)機組調(diào)頻存在的問題和儲能電源在調(diào)頻應(yīng)用上具備的優(yōu)勢,分析了儲能電源參與調(diào)頻的需求產(chǎn)生原因；并根據(jù)傳統(tǒng)機組調(diào)頻的工作過程和技術(shù)指標(biāo)以及儲能電源和機組的投資成本,設(shè)定了需求場景的影響因素。基于這些影響因素,以及現(xiàn)有傳統(tǒng)機組調(diào)頻動作不理想的表現(xiàn)形式設(shè)置了儲能電源參與調(diào)頻的需求場景及評價方法。在此基礎(chǔ)上,就儲能電源和機組參與調(diào)頻的需求場景進行了仿真分析及比較,最終得出儲能電源參與調(diào)頻的必要應(yīng)用場景。其次,針對調(diào)頻的時間尺度要求建立了適用于調(diào)頻的儲能電源模型。在闡述了各種儲能技術(shù)的特性基礎(chǔ)上,建立了適用性評價指標(biāo)體系；并通過主觀賦權(quán)法進行權(quán)重分配,選出了適用于調(diào)頻的儲能類型。在此基礎(chǔ)上,介紹了國內(nèi)外常用的三種儲能電源模型�；谶@些模型缺點的分析,針對模型參數(shù)辨識復(fù)雜的問題,對鋰離子電池綜合模型進行了簡化。通過靈敏度分析研究了儲能荷電狀態(tài)對主導(dǎo)特性參數(shù)的影響,并通過綜合模型的逐步簡化,提取了鋰離子模型在不同時間尺度下的關(guān)鍵參數(shù),最終分別提出了適用于一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的簡化模型。最后,基于提出的儲能模型,研究了儲能電源參與調(diào)頻的控制策略。針對儲能電源參與一次調(diào)頻的控制策略,基于調(diào)頻效果和儲能荷電狀態(tài)保持效果的偏好,分別對比了三種考慮荷電狀態(tài)的控制策略,并總結(jié)了各方法的適用場景。針對儲能電源參與自動發(fā)電控制采用區(qū)域控制需求信號按固定比例分配的缺陷,提出一種基于區(qū)域誤差控制分配的儲能電源控制方式。該方式直接將區(qū)域誤差控制按比例分配給儲能電源和機組,其中儲能電源出力可跟蹤頻率偏差動態(tài)調(diào)整。通過兩種控制方式的比較和儲能電源出力比例系數(shù)α的靈敏度分析,就調(diào)頻效果、荷電狀態(tài)及機組出力情況等方面進行了分析。仿真結(jié)果表明所提方法在減少頻偏和儲能容量等方面具有優(yōu)勢,對儲能電源參與二次調(diào)頻控制策略的研究具有參考意義。
[Abstract]:With the development of economy, the demand for electricity is rising. With the global energy shortage and environmental degradation, wind energy as a representative of the new energy has been rapidly developed. However, the uncertainty and volatility of wind power generation, as well as the inherent defects of traditional units, make the quality problem of power grid frequency more prominent. In recent years, on the basis of the rapid development of various new energy storage technologies, the energy storage power supply with the characteristics of "quick response" and "accurate tracking" has become a kind of auxiliary means of power system frequency modulation, which can meet the stable and reliable requirements of power system. Firstly, aiming at the possibility of improving FM effect by increasing unit capacity, this paper studies the demand scenario of energy storage power supply participating in FM based on scenario analysis. By expounding the problems existing in the traditional frequency modulation and the advantages of the energy storage power supply in the application of frequency modulation, the reasons for the demand of the energy storage power supply to participate in the frequency modulation are analyzed. According to the working process and technical index of the traditional frequency modulation unit and the investment cost of the energy storage power supply and the unit, the influence factors of the demand scene are set up. Based on these factors and the unideal performance of the traditional FM operation, the demand scene and evaluation method of the energy storage power supply to participate in FM are set up. On this basis, the demand scene of energy storage power supply and unit involved in FM is analyzed and compared. Finally, the necessary application scene of energy storage power supply participating in FM is obtained. Secondly, according to the time scale requirement of frequency modulation, the model of energy storage power supply suitable for frequency modulation is established. On the basis of expounding the characteristics of various energy storage technologies, the applicability evaluation index system is established, and the types of energy storage suitable for frequency modulation are selected by the subjective weighting method. On the basis of this, three kinds of models of energy storage power supply used at home and abroad are introduced. Based on the analysis of the shortcomings of these models, the synthesis model of lithium ion battery is simplified to solve the complex problem of model parameter identification. The influence of the state of energy storage charge on the dominant characteristic parameters is studied by sensitivity analysis. The key parameters of the lithium ion model under different time scales are extracted through the gradual simplification of the synthesis model. Finally, a simplified model for primary frequency modulation and second frequency modulation is proposed. Finally, based on the proposed energy storage model, the control strategy of energy storage power supply participating in FM is studied. Aiming at the control strategy of energy storage power supply participating in primary frequency modulation, based on the preference of frequency modulation effect and energy storage state retention effect, three control strategies considering charge state are compared, and the applicable scenarios of each method are summarized. In view of the defect that the energy storage power supply participates in the automatic generation control using the fixed proportion distribution of the regional control demand signal, this paper proposes a control mode of the energy storage power supply based on the regional error control allocation. This method directly distributes the regional error control to the energy storage power supply and the unit according to the proportion, in which the energy storage power supply can track the dynamic adjustment of the frequency deviation. Through the comparison of two control methods and the sensitivity analysis of the ratio coefficient 偽 of energy storage power supply, this paper analyzes the effect of frequency modulation, the state of charge and the output of generating unit. The simulation results show that the proposed method has advantages in reducing the frequency offset and energy storage capacity, and has reference significance for the study of the secondary frequency modulation control strategy of energy storage power supply.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM732

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本文編號：1802764