風(fēng)電、光伏等新能源機(jī)組取代同步發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng),使電網(wǎng)的慣性和一次調(diào)頻備用容量下降,電網(wǎng)頻率的暫態(tài)穩(wěn)定性也隨之下降。針對(duì)這一問題,通過分析儲(chǔ)能控制器系數(shù)與電網(wǎng)頻率動(dòng)態(tài)之間的關(guān)系,提出了一種定量配置儲(chǔ)能的方法。該方法能夠維持新能源機(jī)組取代傳統(tǒng)機(jī)組接入前后,系統(tǒng)慣性大小以及一次調(diào)頻能力不變。同時(shí),針對(duì)新能源機(jī)組輸出功率的波動(dòng)性會(huì)導(dǎo)致承擔(dān)的負(fù)荷低于裝機(jī)容量的問題,文章進(jìn)一步根據(jù)新能源電站歷史輸出功率數(shù)據(jù),通過設(shè)置置信水平的方式來確定儲(chǔ)能容量大小,從而提升儲(chǔ)能配置的經(jīng)濟(jì)性。仿真結(jié)果表明,所提儲(chǔ)能配置方法能夠定量補(bǔ)償電網(wǎng)的慣性大小和一次調(diào)頻備用容量,有效提升電網(wǎng)頻率的暫態(tài)穩(wěn)定性。 

【文章來源】：電力建設(shè). 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

儲(chǔ)能慣性和一次調(diào)頻控制框圖

不同工況下，系統(tǒng)頻率的變化情況不同，一次調(diào)頻輸出的功率變化也不同。不同功率缺額時(shí)，儲(chǔ)能一次調(diào)頻輸出功率的曲線如圖2所示。當(dāng)功率缺額較少(Case1)時(shí)，儲(chǔ)能輸出功率不會(huì)飽和，此時(shí)輸出的能量較少;當(dāng)功率缺額增大(Case2)時(shí)，儲(chǔ)能輸出功率會(huì)有一部分處于非線性飽和區(qū);當(dāng)功率缺額較大(Case3)時(shí)，由于頻率下跌程度較大，儲(chǔ)能輸出的功率會(huì)持續(xù)處于飽和狀態(tài)，此時(shí)需要儲(chǔ)能輸出的能量較大。同時(shí)，由于電力系統(tǒng)多機(jī)運(yùn)行的頻率響應(yīng)比較復(fù)雜，系統(tǒng)頻率的變化比較難以用簡單的基本函數(shù)描述，儲(chǔ)能的輸出功率瞬時(shí)值也因此難以衡量。為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，本文在設(shè)計(jì)儲(chǔ)能參與一次調(diào)頻的時(shí)候，考慮充放電效率及儲(chǔ)能荷電狀態(tài)(state of charge,SOC)限制，選取20%的裕度，儲(chǔ)能的容量可以表示為

根據(jù)國內(nèi)某風(fēng)電場(chǎng)一年的出力數(shù)據(jù)，確定風(fēng)電場(chǎng)輸出功率水平。時(shí)間采樣間隔為15 min，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為30 394，繪制經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)，如圖4所示。當(dāng)置信水平取100%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率為0.912 9 pu;在置信水平為98%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率為0.733 pu。由此可以看出，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的置信水平增加2%，風(fēng)電系統(tǒng)輸出的功率就增加約20%，風(fēng)電場(chǎng)全年輸出功率中，輸出功率超過0.733 pu的概率較小。圖4 風(fēng)電場(chǎng)出力累積分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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