【摘要】：隨著大容量發(fā)電、遠距離輸電和大電網(wǎng)互聯(lián)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的調(diào)頻任務(wù)十分繁重。而傳統(tǒng)調(diào)頻資源存在響應(yīng)速度慢、響應(yīng)延遲等多種問題,使儲能參與電力系統(tǒng)的自動發(fā)電控制(Automatic Generation Control,AGC)具有緊迫性和必要性。同時,儲能技術(shù)的推廣和國內(nèi)外示范工程的開展,使儲能系統(tǒng)(Energy Storage System,ESS)參與電力系統(tǒng)AGC具有可行性。近些年,國內(nèi)外針對儲能參與電力系統(tǒng)AGC的研究結(jié)果表明,儲能系統(tǒng)可以快速調(diào)頻,響應(yīng)迅速且精確,因此有必要對儲能參與自動發(fā)電控制的相關(guān)問題進行研究。首先,本文介紹了四種快速調(diào)頻資源的性能、成本、技術(shù)成熟度等,討論了不同類型儲能用于調(diào)頻的可行性。詳細對比分析了飛輪儲能電池和鋰離子電池的基本技術(shù)參數(shù)、調(diào)頻成本以及調(diào)頻效果,分析了二者參與調(diào)頻的優(yōu)勢與劣勢。其次,為了避免過充過放影響儲能系統(tǒng)壽命,引入Logistic函數(shù)模擬儲能出力最大值。將電網(wǎng)的區(qū)域控制偏差(Area Control Error,ACE)和儲能的荷電狀態(tài)(State Of Charge,SOC)動態(tài)對應(yīng),提出了一種協(xié)調(diào)儲能和常規(guī)機組出力的控制策略。該策略在實現(xiàn)調(diào)頻的同時最大化保持儲能系統(tǒng)壽命。利用MATLAB/Simulink搭建儲能系統(tǒng)參與兩區(qū)域系統(tǒng)調(diào)頻的仿真模型,驗證了模型的有效性。最后,針對儲能系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)受放電深度影響以及儲能系統(tǒng)可用容量隨循環(huán)次數(shù)衰減的特性,分別構(gòu)建了儲能壽命模型和可用容量衰減模型�；诖�,本文從技術(shù)和經(jīng)濟的兩個角度出發(fā),分別建立了基于爬坡率和基于收益最大化的容量配置模型。同時,根據(jù)儲能系統(tǒng)的成本和收益,構(gòu)建了儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析模型。通過算例對儲能系統(tǒng)進行了容量配置,并驗證了飛輪儲能系統(tǒng)用于調(diào)頻的經(jīng)濟性。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM61;TK02

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