本文關鍵詞：通用儲能系統(tǒng)數(shù)學模型及其PSASP建模研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第36卷 第1期 2012年1月 電 網(wǎng) 技 術 Power System Technology Vol. 36 No. 1

Jan. 2012

文章編號：1000-3673（2012）01-0051-07 中圖分類號：TM 74 文獻標志碼：A 學科代碼：470·4054

通用儲能系統(tǒng)數(shù)學模型及其PSASP建模研究

李妍1，荊盼盼1，王麗1，許軼珊2，楊增濤2，張步涵1，毛承雄1

（1．華中科技大學 電氣與電子工程學院，湖北省 武漢市 430074；

2．新鄉(xiāng)供電公司，河南省 新鄉(xiāng)市 453002）

A Mathematical Model of Versatile Energy Storage System and

Its Modeling by Power System Analysis Software Package

LI Yan1, JING Panpan1, WANG Li1, XU Yishan2, YANG Zengtao2, ZHANG Buhan1, MAO Chengxiong1

(1. College of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei Province, China; 2. Xinxiang Electric Power Supply Corporation, Xinxiang 453002, Henan Province, China) ABSTRACT: With the increasing application of PV and wind power, special attention is being paid to energy storage system, which is regarded as an important manner to smooth power fluctuation. Reasonable layout of energy storage systems become an important issue to enhance the ability of power grid to accept the new energy sources. In order to study the impacts of various energy storage systems on electromechanical transient response of power grid, a versatile energy storage system model suitable to the electromechanical transient calculation of power grid is proposed, by which the characteristic parameters of energy storage system such as time-delay of system resoponse, limitation of charging and discharging and restraint of energy storage capacity can be considered, the effectiveness of the proposed model is verified by user-defined modules in Power System Analysis Software Package (PSASP), a study on the impact of sudden change of output of PV power generation on frequency of the example system is simulated, the suggestion on layout of energy storage systems is given.

KEY WORDS: versatile energy storage system; mathematical model; electromechanical transient simulation; Power System Analysis Software Package (PSASP); user-defined modeling; configuration of energy storage system

摘要：隨著光伏、風能發(fā)電等并網(wǎng)發(fā)電容量的不斷增加，儲能系統(tǒng)作為平抑功率波動的重要手段被廣泛關注。研究合理的儲能系統(tǒng)配置，改善系統(tǒng)暫態(tài)響應，成為增強電網(wǎng)對新能源發(fā)電接納能力的重要技術手段。為研究不同儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)機電暫態(tài)響應的影響，提出了一種適用于電力系統(tǒng)機電暫

基金項目：國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目(973項目)(2009CB219702)；國家自然科學基金項目(50837003)。

The National Basic Research Program of China (973 Program)(2009CB219702); Project Supported by National Natural ScienceFoundation of China (50837003).

態(tài)計算的通用儲能系統(tǒng)模型。該模型可以體現(xiàn)儲能系統(tǒng)響應時延、充放電功率限制、儲能容量限制等儲能系統(tǒng)特性參數(shù)。通過電力系統(tǒng)綜合分析軟件PSASP的用戶自定義模型UD模塊進行自定義建模仿真，分析驗證了該模型的有效性，并對算例系統(tǒng)中光伏發(fā)電出力變化對弱電網(wǎng)的系統(tǒng)頻率造成的影響進行了仿真分析，并提出了儲能系統(tǒng)配置的相關建議。 關鍵詞：通用儲能系統(tǒng)；數(shù)學模型；機電暫態(tài)仿真；PSASP；自定義建模；儲能系統(tǒng)配置

0 引言

光伏、風力發(fā)電等間歇式電源并網(wǎng)容量不斷增加，對電力系統(tǒng)運行的影響逐日增大。儲能系統(tǒng)作為平抑新能源電源功率波動的重要手段被廣泛關注，不同儲能系統(tǒng)的充放電功率、儲能容量等并網(wǎng)特性不同，其對電網(wǎng)運行的影響亦不同[1]。但是目前所開展的儲能建模一般都是基于特定的儲能系控制系統(tǒng)統(tǒng)，研究能量存儲元件的充放電特性[2-3]、其模型精細至電力電子元件，主要致的設計等[4-5]，，

力于改善儲能系統(tǒng)的工作特性。為研究儲能系統(tǒng)對電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程的影響，需要建立不同時間尺度的模型，反映不同儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)特性。

本文將建立可體現(xiàn)儲能響應時延、充放電速率限制、儲能容量限制及儲能系統(tǒng)發(fā)出無功功率限制等儲能特性的通用儲能模型，超級電容器、蓄電池和超導儲能3者特性的不同體現(xiàn)在特性參數(shù)不同，該模型適用于儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)的機電暫態(tài)分析計算。

PSASP是一款適用電網(wǎng)運行分析的綜合分析軟件，包括潮流計算、暫態(tài)計算、最優(yōu)潮流分析、靜態(tài)安全分析[6]、短路計算等多種功能，已普遍推

  本文關鍵詞：通用儲能系統(tǒng)數(shù)學模型及其PSASP建模研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。