本文關(guān)鍵詞：電池儲(chǔ)能應(yīng)用于大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)輔助調(diào)頻的需求評(píng)估

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【摘要】：21世紀(jì)以來(lái),受政策和技術(shù)的雙重驅(qū)動(dòng),風(fēng)電作為一種清潔的可再生能源在我國(guó)得到迅猛發(fā)展。然而,風(fēng)電因其波動(dòng)性和不確定性,大規(guī)模并網(wǎng)將會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻難度增加,同時(shí)也增大了電網(wǎng)對(duì)旋轉(zhuǎn)備用容量的需求,降低了電網(wǎng)的發(fā)電利用效率。儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一種擁有靈活時(shí)間尺度的電源,具有動(dòng)態(tài)吸收能量并適時(shí)釋放的特點(diǎn),作為輔助設(shè)備配合風(fēng)力發(fā)電,可改善風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的可控性,提升穩(wěn)定水平,為有效解決風(fēng)電波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題提供了可能,并成為風(fēng)電行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的研究熱點(diǎn)。本文以風(fēng)電特征、電網(wǎng)特性和儲(chǔ)能特性的分析為基礎(chǔ),借鑒目前調(diào)頻市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)評(píng)估的相關(guān)原理與方法,研究大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)情況下,儲(chǔ)能系統(tǒng)作為輔助調(diào)頻手段的需求評(píng)估問(wèn)題。主要研究?jī)?nèi)容如下：1.利用張北風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電歷史數(shù)據(jù),構(gòu)建了一套風(fēng)電功率在時(shí)、頻域上的特征指標(biāo)體系,用以評(píng)估風(fēng)電樣本的波動(dòng)特性。同時(shí)通過(guò)選取相應(yīng)的濾波方法提取適于評(píng)價(jià)并網(wǎng)風(fēng)電波動(dòng)的風(fēng)電波動(dòng)量。最后構(gòu)建并網(wǎng)電力系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)其調(diào)頻理論做出分析,從理論上闡述風(fēng)電波動(dòng)量對(duì)系統(tǒng)頻率的影響并結(jié)合仿真進(jìn)行量化表示。2.構(gòu)建儲(chǔ)能電源參與調(diào)頻的仿真模型。仿真分析風(fēng)電并網(wǎng)環(huán)境下,儲(chǔ)能電源參與一次調(diào)頻后電網(wǎng)頻率波動(dòng)特征。同時(shí)也構(gòu)建了儲(chǔ)能電源的容量配置通用方法,通過(guò)計(jì)算并對(duì)比有、無(wú)儲(chǔ)能參與調(diào)頻情況下的傳統(tǒng)機(jī)組的調(diào)頻容量需求,從而論證大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)條件下,儲(chǔ)能電源參與電網(wǎng)調(diào)頻的技術(shù)必要性。3.構(gòu)建儲(chǔ)能電源在調(diào)頻應(yīng)用場(chǎng)景下的全壽命周期下的經(jīng)濟(jì)模型,同時(shí),為優(yōu)化儲(chǔ)能在滿足彌補(bǔ)電網(wǎng)頻率偏差下的功率偏差時(shí)實(shí)現(xiàn)的效益凈現(xiàn)值,對(duì)儲(chǔ)能電源合理控制充放動(dòng)作,從經(jīng)濟(jì)角度分析儲(chǔ)能電源參與電網(wǎng)快速調(diào)頻的可行性。4.根據(jù)儲(chǔ)能參與大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的技術(shù)必要性和經(jīng)濟(jì)可行性的相關(guān)研究?jī)?nèi)容,基于MATLAB/GUI平臺(tái)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件,以實(shí)現(xiàn)研究?jī)?nèi)容的圖形、數(shù)據(jù)結(jié)果的可視化。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電并網(wǎng) 儲(chǔ)能技術(shù) 調(diào)頻 經(jīng)濟(jì)模型 容量配置 需求評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 風(fēng)電并網(wǎng)的調(diào)頻問(wèn)題及其研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 風(fēng)電波動(dòng)特征的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)頻率影響的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 儲(chǔ)能參與輔助調(diào)頻的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 儲(chǔ)能技術(shù)概況13-16
• 1.3.2 儲(chǔ)能參與風(fēng)電并網(wǎng)調(diào)頻的技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 儲(chǔ)能參與風(fēng)電并網(wǎng)調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)評(píng)估現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 風(fēng)電波動(dòng)對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)頻率的影響分析20-35
• 2.1 風(fēng)電波動(dòng)特征指標(biāo)提取20-24
• 2.1.1 風(fēng)電波動(dòng)量提取21-23
• 2.1.2 指標(biāo)定義23-24
• 2.2 風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)頻率影響24-33
• 2.2.1 系統(tǒng)調(diào)頻模型及其理論分析24-26
• 2.2.2 不同風(fēng)事件對(duì)系統(tǒng)頻率影響26-30
• 2.2.3 “綜合負(fù)荷波動(dòng)”對(duì)系統(tǒng)頻率的影響30-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 第3章 儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于調(diào)頻的技術(shù)必要性分析35-41
• 3.1 儲(chǔ)能參與輔助調(diào)頻的模型建立35-36
• 3.2 儲(chǔ)能參與調(diào)頻對(duì)系統(tǒng)頻率的影響36-40
• 3.2.1 儲(chǔ)能參與頻率調(diào)整36-38
• 3.2.2 電池儲(chǔ)能的運(yùn)行情況38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 儲(chǔ)能電源參與電網(wǎng)調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)可行性分析41-50
• 4.1 儲(chǔ)能參與調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)分析方法41-44
• 4.1.1 儲(chǔ)能參與輔助調(diào)頻的成本模型41-43
• 4.1.2 儲(chǔ)能參與輔助調(diào)頻的效益模型43-44
• 4.2 儲(chǔ)能參與調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化控制策略44-48
• 4.2.1 儲(chǔ)能在調(diào)頻死區(qū)內(nèi)額外充放電策略44-45
• 4.2.2 仿真分析45-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第5章 儲(chǔ)能電源參與電網(wǎng)調(diào)頻的軟件開(kāi)發(fā)50-65
• 5.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境及設(shè)計(jì)目標(biāo)50-51
• 5.1.1 開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)50
• 5.1.2 軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)50-51
• 5.2 系統(tǒng)軟件的架構(gòu)與功能模塊51-63
• 5.2.1 軟件構(gòu)架51
• 5.2.2 軟件界面展示及功能說(shuō)明51-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73-74
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果目錄74-75
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目75

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本文編號(hào)：944426