【摘要】：隨著人類生產(chǎn)生活對能源需求的增大,僅靠傳統(tǒng)能源已不能夠支撐社會的生存發(fā)展,加快轉(zhuǎn)變能源利用方式,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是應(yīng)對能源之困、解決環(huán)境污染問題的優(yōu)選之策。而風力發(fā)電作為最具商業(yè)化發(fā)展前景的成熟技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè),吸引了許多國家和地區(qū)的關(guān)注。但是,由于風電的能量密度小、間歇性、隨機性、不穩(wěn)定性等特點,使得大規(guī)模風電并網(wǎng)會給電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性方面帶來一系列的影響。儲能由于其動態(tài)快速吸收能量并適時釋放的特點,可以有效彌補風電的缺點,減輕風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的不利影響,提高風電的并網(wǎng)能力。目前廣泛應(yīng)用的儲能系統(tǒng)中,電化學儲能和超級電容儲能組成的混合儲能系統(tǒng),可以充分發(fā)揮能量型儲能和功率型儲能的優(yōu)勢,非常適合在風電場中應(yīng)用。但是儲能容量的大小不容忽視,容量配置過大導(dǎo)致成本過高,造成經(jīng)濟浪費;容量配置過小,對風電的平抑效果不明顯。另外,在已配置儲能的風場中,如何經(jīng)濟合理地讓儲能參與風電場運行也是一個重要問題。因此,風儲聯(lián)合運行的關(guān)鍵之處就在于配置合理的儲能容量并通過恰當?shù)倪\行策略來減少風電并網(wǎng)對電網(wǎng)所造成的負面影響。在此研究背景下,本文從風電參與電力系統(tǒng)調(diào)度出發(fā),利用混合儲能系統(tǒng)平抑風電功率波動,選擇合適的分頻策略為風電場配置合理容量的儲能系統(tǒng);在日前出力計劃上報策略優(yōu)化中,在旋轉(zhuǎn)備用市場機制以及儲能參與下,建立了風電場的隨機場景日前收益模型,在風電場經(jīng)濟性最優(yōu)的條件下確定了風電場日前計劃出力上報值。本文的主要工作如下:(1)討論了蓄電池壽命的影響因素,總結(jié)了基于經(jīng)驗的蓄電池壽命預(yù)測方法,建立了蓄電池和超級電容的充放電和運行壽命計算模型,為后續(xù)儲能容量的配置模型的建立奠定了基礎(chǔ)。(2)針對利用混合儲能吸收風電場中的功率波動問題,基于小波包分解法,對功率波動進行了分頻處理,并考慮了孤島型微電網(wǎng)中的頻率特性,將波動功率中的高頻低幅值部分由電網(wǎng)自身的消納能力所吸收,另外的中頻和低頻功率序列作為混合儲能的充放電功率指令,以儲能系統(tǒng)的年運行成本最小為目標,構(gòu)建了風電場混合儲能容量計算模型。(3)利用了日前風功率場景來描述風功率的不確定性,采用逆變換實現(xiàn)風電場實際出力變量和正態(tài)隨機變量之間的轉(zhuǎn)化,并根據(jù)不同時刻風功率序列之間的互信息值判斷出與歷史出力數(shù)據(jù)相關(guān)特性最一致的場景集。然后構(gòu)建風電場在日前場景下的日收益期望模型,并同時考慮了旋轉(zhuǎn)備用成本的支出和儲能的相關(guān)約束,仿真結(jié)果驗證本文所提優(yōu)化策略相較于傳統(tǒng)的確定模型上報策略具有更好的經(jīng)濟性。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM614
【圖文】：

逡逑如圖２．１所示是某鉛酸電池在不同溫度下通過常年運行得到的容量變化曲線，逡逑可以看到電池在３５°Ｃ的容量超過了電池的額定容量，但是高溫運行也伴隨著電逡逑池容量衰退速度的加劇以及壽命的減少。逡逑１１５ｒ逡逑（￣邐邋３５Ｃ逡逑電邋１０５－１，—邐邋２５°Ｃ逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０邐３５邐４０逡逑電池運行時間／月逡逑圖２．１不同溫度

逡逑如圖２．１所示是某鉛酸電池在不同溫度下通過常年運行得到的容量變化曲線，逡逑可以看到電池在３５°Ｃ的容量超過了電池的額定容量，但是高溫運行也伴隨著電逡逑池容量衰退速度的加劇以及壽命的減少。逡逑１１５ｒ逡逑（￣邐邋３５Ｃ逡逑電邋１０５－１，—邐邋２５°Ｃ逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０邐３５邐４０逡逑電池運行時間／月逡逑圖２．１不同溫度

３．３算例分析逡逑本文以國內(nèi)某孤島系統(tǒng)內(nèi)的風電場為例進行混合儲能容量的配置，驗證本文逡逑方案的經(jīng)濟性和實用性，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖３．５所示ｔ＃。本文風場數(shù)據(jù)為３０ＭＷ逡逑風電場的全年出力，采樣周期為５ｓ，選取一年中不同時期１０個典型日的出力數(shù)逡逑據(jù)進行計算。各類蓄電池相關(guān)參數(shù)見表３．１，超級電容的充放電效率為９５％。孤逡逑島系統(tǒng)允許的頻率運行范圍為５０．５］Ｈｚ，確定小波包最優(yōu)分解層數(shù)逡逑和吼值所需的頻率精度值�。埃埃保龋�，折現(xiàn)率�。福ァｅ义希玻瑰义�

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 江全元;龔裕仲;;儲能技術(shù)輔助風電并網(wǎng)控制的應(yīng)用綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年12期

2 尚th;邰能靈;劉琦;陳彬;陳金祥;惠東;;采用區(qū)間控制的蓄電池儲能電站調(diào)峰運行控制策略[J];電工技術(shù)學報;2015年16期

3 黃際元;李欣然;曹一家;劉衛(wèi)健;;考慮儲能參與快速調(diào)頻動作時機與深度的容量配置方法[J];電工技術(shù)學報;2015年12期

4 劉斌;劉鋒;王程;梅生偉;魏椺;;考慮風電場靈活性及出力不確定性的機組組合[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年03期

5 張靜;李岱昕;;物理儲能技術(shù)的市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];儲能科學與技術(shù);2015年02期

6 ;能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)(摘錄)[J];上海節(jié)能;2014年12期

7 汪海蛟;江全元;;應(yīng)用于平抑風電功率波動的儲能系統(tǒng)控制與配置綜述[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年19期

8 郭大軍;張丹慶;陳振虹;;發(fā)電側(cè)峰谷分時電價機制促進抽水蓄能電站投資回收作用研究[J];水利水電工程造價;2014年03期

9 桑丙玉;王德順;楊波;葉季蕾;陶以彬;;平滑新能源輸出波動的儲能優(yōu)化配置方法[J];中國電機工程學報;2014年22期

10 呂曉祿;梁軍;

本文編號：2799113