提高電力系統(tǒng)風(fēng)電接納能力的儲(chǔ)能優(yōu)化配置研究

【摘要】：越來越多的大中型風(fēng)電場相繼建成并投入電網(wǎng)運(yùn)行,由于風(fēng)電出力的波動(dòng)性、不穩(wěn)定性及低電壓穿越等技術(shù)瓶頸問題一時(shí)間得不到完全解決,風(fēng)電并網(wǎng)會(huì)給電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響,甚至?xí)o電網(wǎng)造成破壞性沖擊。大容量儲(chǔ)能技術(shù)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供快速的有功、無功支撐,改善電網(wǎng)功率分布,維持電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定等,從而提高風(fēng)電并網(wǎng)接納能力。目前,風(fēng)電并網(wǎng)接納能力的量化研究通常采用比較粗略的指標(biāo),很難有通用的準(zhǔn)則,而在此基礎(chǔ)上配合接入的儲(chǔ)能系統(tǒng)的選址和容量配置工作也大多從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),或由預(yù)測的累積誤差來確定,很少有從儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行性能的影響和改善方面出發(fā)來進(jìn)行選址和容量配置。 本文首先基于電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)建立了發(fā)輸電網(wǎng)、風(fēng)電場和儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型,通過初始潮流計(jì)算驗(yàn)證了各模型參數(shù)的有效性,也為驗(yàn)證本文提出的理論方法的正確性和有效性提供了平臺(tái)。風(fēng)電接納能力的研究從風(fēng)電場并網(wǎng)位置的選擇和最大注入功率計(jì)算兩方面進(jìn)行,針對(duì)具體接入電網(wǎng)的穩(wěn)定特性進(jìn)行全面的分析,得到量化結(jié)果。利用儲(chǔ)能提高電力系統(tǒng)風(fēng)電接納能力時(shí),考慮到目前儲(chǔ)能發(fā)展主要面臨的技術(shù)和成本制約,對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了包括選址與定容在內(nèi)的優(yōu)化配置研究。關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的選址,通過建立指標(biāo)評(píng)估模型,評(píng)估不同儲(chǔ)能接入點(diǎn)在改善電網(wǎng)電壓水平、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性以及降低網(wǎng)損方面的效果,從而進(jìn)行合理選址并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了容量的初步配置。為了近一步實(shí)現(xiàn)容量的優(yōu)化配置,針對(duì)目前電力市場的發(fā)展,構(gòu)建以綜合效益最大化為目標(biāo)的多目標(biāo)最優(yōu)潮流模型,最優(yōu)潮流指導(dǎo)下的儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量較優(yōu)化前有所降低,同時(shí),電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)化前有所提高。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電接納能力 儲(chǔ)能系統(tǒng) 評(píng)估指標(biāo) 最優(yōu)潮流 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電接納能力的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展及其在風(fēng)電并網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行中儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要工作16-17
• 第2章 基于PSASP的算例模型分析17-24
• 2.1 36節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)模型17-18
• 2.2 大規(guī)模風(fēng)電場模型18-20
• 2.2.1 風(fēng)電場等級(jí)劃分與機(jī)組選擇18-19
• 2.2.2 風(fēng)電場并網(wǎng)等值模型19
• 2.2.3 仿真計(jì)算中風(fēng)電場處理方法19-20
• 2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)模型20-22
• 2.3.1 儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與分類20
• 2.3.2 配合風(fēng)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入方式20-21
• 2.3.3 仿真計(jì)算中儲(chǔ)能系統(tǒng)模型及處理方法21-22
• 2.4 初始潮流計(jì)算22-23
• 2.4.1 電網(wǎng)初始潮流計(jì)算22
• 2.4.2 風(fēng)電場并網(wǎng)后初始潮流計(jì)算22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 風(fēng)電接納能力的研究24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 風(fēng)電接納能力的定性與定量分析24-27
• 3.2.1 影響風(fēng)電接納能力的因素24-25
• 3.2.2 風(fēng)電場并網(wǎng)選址分析25-26
• 3.2.3 風(fēng)電場最大注入功率確定26-27
• 3.3 算例仿真分析27-33
• 3.3.1 風(fēng)電場選址優(yōu)先級(jí)排序27-29
• 3.3.2 風(fēng)電場最大注入功率計(jì)算29-32
• 3.3.3 提高風(fēng)電接納能力的主要措施32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 第4章 指標(biāo)評(píng)估下的儲(chǔ)能系統(tǒng)選址研究35-46
• 4.1 引言35
• 4.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)基本配置原則35-36
• 4.2.1 ESS兼容可再生能源發(fā)電的配置原則35
• 4.2.2 基于CRG/MESS的儲(chǔ)能系統(tǒng)基本配置原則35-36
• 4.3 用于儲(chǔ)能系統(tǒng)選址的指標(biāo)評(píng)估模型36-39
• 4.3.1 評(píng)估指標(biāo)的選取36-37
• 4.3.2 評(píng)估指標(biāo)模型的建立37-38
• 4.3.3 基于評(píng)估指標(biāo)模型的儲(chǔ)能選址流程38-39
• 4.4 算例仿真分析39-44
• 4.4.1 評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算與分析40-42
• 4.4.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)選址評(píng)估結(jié)果42-43
• 4.4.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)容量初步配置43-44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第5章 基于多目標(biāo)最優(yōu)潮流的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置46-55
• 5.1 引言46
• 5.2 最優(yōu)潮流問題46-48
• 5.2.1 最優(yōu)潮流模型及其電力市場中的應(yīng)用46-47
• 5.2.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置的多目標(biāo)優(yōu)化模型47-48
• 5.3 多目標(biāo)最優(yōu)潮流模型48-51
• 5.3.1 多目標(biāo)最優(yōu)潮流模型的建立48-50
• 5.3.2 多目標(biāo)最優(yōu)潮流模型的求解50-51
• 5.4 算例仿真分析51-54
• 5.4.1 容量初步配置下的潮流數(shù)據(jù)51-52
• 5.4.2 多目標(biāo)等權(quán)重賦值優(yōu)化結(jié)果52-53
• 5.4.3 單目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果與對(duì)比分析53-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 第6章 結(jié)論與展望55-57
• 6.1 結(jié)論55
• 6.2 展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61-62
• 致謝62

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提高風(fēng)電接入能力的大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置研究    馮曉東

混合式風(fēng)—儲(chǔ)電站出力互補(bǔ)機(jī)制及其能量管理策略研究    張冠鋒

應(yīng)用于平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置與協(xié)調(diào)控制研究    洪海生

儲(chǔ)能電站集電系統(tǒng)若干問題研究    邱名義

儲(chǔ)能系統(tǒng)提高風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的研究    陳偉

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略與容量配置研究    謝石驍

大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制與保護(hù)策略研究    徐濤

利用儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的仿真研究    宇航