【摘要】：隨著人類生產(chǎn)生活對(duì)能源需求的增大,僅靠傳統(tǒng)能源已不能夠支撐社會(huì)的生存發(fā)展,加快轉(zhuǎn)變能源利用方式,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是應(yīng)對(duì)能源之困、解決環(huán)境污染問題的優(yōu)選之策。而風(fēng)力發(fā)電作為最具商業(yè)化發(fā)展前景的成熟技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè),吸引了許多國(guó)家和地區(qū)的關(guān)注。但是,由于風(fēng)電的能量密度小、間歇性、隨機(jī)性、不穩(wěn)定性等特點(diǎn),使得大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)會(huì)給電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性方面帶來一系列的影響。儲(chǔ)能由于其動(dòng)態(tài)快速吸收能量并適時(shí)釋放的特點(diǎn),可以有效彌補(bǔ)風(fēng)電的缺點(diǎn),減輕風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的不利影響,提高風(fēng)電的并網(wǎng)能力。目前廣泛應(yīng)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)中,電化學(xué)儲(chǔ)能和超級(jí)電容儲(chǔ)能組成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng),可以充分發(fā)揮能量型儲(chǔ)能和功率型儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì),非常適合在風(fēng)電場(chǎng)中應(yīng)用。但是儲(chǔ)能容量的大小不容忽視,容量配置過大導(dǎo)致成本過高,造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi);容量配置過小,對(duì)風(fēng)電的平抑效果不明顯。另外,在已配置儲(chǔ)能的風(fēng)場(chǎng)中,如何經(jīng)濟(jì)合理地讓儲(chǔ)能參與風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行也是一個(gè)重要問題。因此,風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行的關(guān)鍵之處就在于配置合理的儲(chǔ)能容量并通過恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行策略來減少風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)所造成的負(fù)面影響。在此研究背景下,本文從風(fēng)電參與電力系統(tǒng)調(diào)度出發(fā),利用混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電功率波動(dòng),選擇合適的分頻策略為風(fēng)電場(chǎng)配置合理容量的儲(chǔ)能系統(tǒng);在日前出力計(jì)劃上報(bào)策略優(yōu)化中,在旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)機(jī)制以及儲(chǔ)能參與下,建立了風(fēng)電場(chǎng)的隨機(jī)場(chǎng)景日前收益模型,在風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的條件下確定了風(fēng)電場(chǎng)日前計(jì)劃出力上報(bào)值。本文的主要工作如下:(1)討論了蓄電池壽命的影響因素,總結(jié)了基于經(jīng)驗(yàn)的蓄電池壽命預(yù)測(cè)方法,建立了蓄電池和超級(jí)電容的充放電和運(yùn)行壽命計(jì)算模型,為后續(xù)儲(chǔ)能容量的配置模型的建立奠定了基礎(chǔ)。(2)針對(duì)利用混合儲(chǔ)能吸收風(fēng)電場(chǎng)中的功率波動(dòng)問題,基于小波包分解法,對(duì)功率波動(dòng)進(jìn)行了分頻處理,并考慮了孤島型微電網(wǎng)中的頻率特性,將波動(dòng)功率中的高頻低幅值部分由電網(wǎng)自身的消納能力所吸收,另外的中頻和低頻功率序列作為混合儲(chǔ)能的充放電功率指令,以儲(chǔ)能系統(tǒng)的年運(yùn)行成本最小為目標(biāo),構(gòu)建了風(fēng)電場(chǎng)混合儲(chǔ)能容量計(jì)算模型。(3)利用了日前風(fēng)功率場(chǎng)景來描述風(fēng)功率的不確定性,采用逆變換實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際出力變量和正態(tài)隨機(jī)變量之間的轉(zhuǎn)化,并根據(jù)不同時(shí)刻風(fēng)功率序列之間的互信息值判斷出與歷史出力數(shù)據(jù)相關(guān)特性最一致的場(chǎng)景集。然后構(gòu)建風(fēng)電場(chǎng)在日前場(chǎng)景下的日收益期望模型,并同時(shí)考慮了旋轉(zhuǎn)備用成本的支出和儲(chǔ)能的相關(guān)約束,仿真結(jié)果驗(yàn)證本文所提優(yōu)化策略相較于傳統(tǒng)的確定模型上報(bào)策略具有更好的經(jīng)濟(jì)性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM614
【圖文】：

逡逑如圖２．１所示是某鉛酸電池在不同溫度下通過常年運(yùn)行得到的容量變化曲線，逡逑可以看到電池在３５°Ｃ的容量超過了電池的額定容量，但是高溫運(yùn)行也伴隨著電逡逑池容量衰退速度的加劇以及壽命的減少。逡逑１１５ｒ逡逑（￣邐邋３５Ｃ逡逑電邋１０５－１，—邐邋２５°Ｃ逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０邐３５邐４０逡逑電池運(yùn)行時(shí)間／月逡逑圖２．１不同溫度

逡逑如圖２．１所示是某鉛酸電池在不同溫度下通過常年運(yùn)行得到的容量變化曲線，逡逑可以看到電池在３５°Ｃ的容量超過了電池的額定容量，但是高溫運(yùn)行也伴隨著電逡逑池容量衰退速度的加劇以及壽命的減少。逡逑１１５ｒ逡逑（￣邐邋３５Ｃ逡逑電邋１０５－１，—邐邋２５°Ｃ逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０邐３５邐４０逡逑電池運(yùn)行時(shí)間／月逡逑圖２．１不同溫度

３．３算例分析逡逑本文以國(guó)內(nèi)某孤島系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)電場(chǎng)為例進(jìn)行混合儲(chǔ)能容量的配置，驗(yàn)證本文逡逑方案的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖３．５所示ｔ＃。本文風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)為３０ＭＷ逡逑風(fēng)電場(chǎng)的全年出力，采樣周期為５ｓ，選取一年中不同時(shí)期１０個(gè)典型日的出力數(shù)逡逑據(jù)進(jìn)行計(jì)算。各類蓄電池相關(guān)參數(shù)見表３．１，超級(jí)電容的充放電效率為９５％。孤逡逑島系統(tǒng)允許的頻率運(yùn)行范圍為５０．５］Ｈｚ，確定小波包最優(yōu)分解層數(shù)逡逑和吼值所需的頻率精度值�。埃埃保龋郜F(xiàn)率�。福ァｅ义希玻瑰义�

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2799113