儲能電站提高風電消納能力電源規(guī)劃研究

【摘要】：近年來在節(jié)能減耗、能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的背景下,風能得到大規(guī)模的開發(fā)利用。由于風電的波動性和隨機性使得風電對其并網(wǎng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響,尤其是近些年來電源規(guī)劃中風電機組裝機容量的日趨增加,使得風電機組對并網(wǎng)電力系統(tǒng)的影響越來越大,嚴重的時候甚至會拖垮電網(wǎng),因此必要的時候風電場不得不通過棄風運行來維持電網(wǎng)的穩(wěn)定,這樣就造成了大量的風資源浪費。本文針對當前風電場中棄風嚴重的現(xiàn)象進行研究,提出了利用儲能電站來提高風電的消納能力的方法。在本文的研究中,針對儲能電站的運行機理(儲能電站的類型、接入風電場的方式、控制策略等)、電源規(guī)劃問題所涉及的電能價值計算、規(guī)劃模型及其算法等進行了深入研究,在綜合考慮環(huán)境效益、社會效益、市場競爭力的基礎上以風電消納能力最大和國民經(jīng)濟投入最小為目標,構建了包含火電、儲能電站、大規(guī)模風電的電源規(guī)劃模型,并采用允許風電在一定范圍內波動這一策略來減少儲能電站的投資和運行費用;接著本文又提出了儲能對風電場容量可信度增益率、儲能對含風電場電量不足增益系數(shù)、儲能對風電極限穿透功率增益系數(shù)等儲能提高風電消納能力的可靠性指標,最后通過遺傳算法針對某區(qū)域電力系統(tǒng)的電源規(guī)劃進行仿真計算。研究成果豐富和完善了風力發(fā)電和電力系統(tǒng)的相關理論,有利于促進國家風力發(fā)電和電力工業(yè)的發(fā)展。 【關鍵詞】：風力發(fā)電 儲能電站 電源規(guī)劃 儲能工作機理 遺傳算法
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM715;TM614
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第1章 緒論7-14
• 1.1 本課題研究的目的和意義7-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀與分析9-12
• 1.2.1 儲能電站提升風電消納力的應用模式研究9-10
• 1.2.2 基于儲能電站的區(qū)域電力系統(tǒng)電源規(guī)劃研究10-11
• 1.2.3 儲能電站提高風電消納能力的電源規(guī)劃可靠性評估研究11-12
• 1.3 儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用12-13
• 1.4 本文的主要工作13-14
• 第2章 儲能系統(tǒng)提高風電消納能力的應用模式研究14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 儲能的種類及其出力特性14-16
• 2.3 儲能系統(tǒng)接入風電場的模式16-19
• 2.4 儲能系統(tǒng)的控制策略19-22
• 2.4.1 風電功率波動特性分析19-20
• 2.4.2 負荷波動特性分析20-21
• 2.4.3 風儲系統(tǒng)中儲能裝置的充放電目標21
• 2.4.4 風儲系統(tǒng)中儲能裝置的充放電目標數(shù)學建模21-22
• 2.5 小結22-23
• 第3章 基于儲能電站提高風電消納能力的區(qū)域電力系統(tǒng)電源規(guī)劃建模23-34
• 3.1 引言23-24
• 3.2 儲能電站優(yōu)化電源結構原理24-25
• 3.3 火電機組、風電機組、儲能電站的運行價值建模25-29
• 3.3.1 火電機組的運行價值建模25-28
• 3.3.2 風電機組的運行價值建模28-29
• 3.3.3 儲能電站的運行價值建模29
• 3.4 含儲能電站的風電電力系統(tǒng)電源規(guī)劃建模29-33
• 3.4.1 建模的假設條件29-30
• 3.4.2 含儲能電站、風電、火電的電源規(guī)劃建模30-33
• 3.5 小結33-34
• 第4章 基于儲能電站提高風電消納能力的可靠性評估34-36
• 4.1 引言34
• 4.2 可靠性評估指標的選擇34-35
• 4.3 本章小結35-36
• 第5章 算例仿真36-47
• 5.1 某區(qū)域電網(wǎng)概況36-37
• 5.2 規(guī)劃方案分類37-38
• 5.3 遺傳算法簡介及其參數(shù)選擇38-40
• 5.3.1 遺傳算法簡介38
• 5.3.2 遺傳算法計算的流程圖38-39
• 5.3.3 適應度函數(shù)的選擇39
• 5.3.4 遺傳參數(shù)的選擇39-40
• 5.4 基于某區(qū)域電網(wǎng)的電源規(guī)劃仿真結果及分析40-44
• 5.5 基于儲能電站提高風電消納能力的可靠性評估及分析44-46
• 5.6 本章小結46-47
• 第6章 總結與展望47-49
• 6.1 總結47
• 6.2 進一步研究展望47-49
• 參考文獻49-52
• 附錄52-54
• 致謝54-55
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目55-57

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