風電場配置復合儲能的容量規(guī)劃與優(yōu)化控制研究.pdf

1、隨著世界經濟的高速發(fā)展，化石能源的供應逐漸顯露不足，與此同時，國民生產生活水平持續(xù)快速增長，對電力需求也大幅增長。風能具有很多優(yōu)點，例如:分布面積廣、儲存含量豐富、可再生、無污染等。但風能發(fā)電也具有明顯的缺點:一方面，風力發(fā)電的波動性、隨機性和間歇性強;另一方面，大規(guī)模風電并網會對電網的穩(wěn)定運行造成嚴重影響。
　　儲能裝置的物理特性使之具有瞬時交換功率大、指令響應迅速快、調節(jié)精度準確等優(yōu)點。近些年，制造成本不斷下降，儲能容量不斷增

2、加，儲能技術的飛速發(fā)展使得把儲能系統(tǒng)大規(guī)模引入電力系統(tǒng)成為現(xiàn)實。目前，針對風電場儲能容量的配置及運行策略問題，國內外專家學者已進行了大量的研究，但是仍然存在一定的問題。本文通過大量分析風功率波動特性建立以平滑功率輸出為目的目標功率優(yōu)化計算模型，在此之上根據不同種類儲能裝置特性和數(shù)學模型，建立了復合儲能系統(tǒng)超前控制策略。本文的主要工作具體如下:
　　第一章簡要概述本文的研究背景和意義，分析儲能系統(tǒng)平抑風功率波動的可行性。歸納總結了風

3、力發(fā)電技術和儲能技術的發(fā)展研究現(xiàn)狀，并對國內外學者在儲能技術應用于平抑風功率波動方面的研究現(xiàn)狀進行分析總結。
　　第二章對鋰離子電池、鋅鎳電池、全釩液流電池、鉛酸電池以及鈉硫電池等化學儲能電池的特性進行了深入研究，為風電場配置合適的儲能電池提供參考依據。最后根據風電場周圍環(huán)境條件和不同儲能系統(tǒng)的物理特性，確定本文所使用的具體儲能電池類型。
　　第三章為了提高風電利用率和降低儲能系統(tǒng)配置容量，建立以期望功率方差最小為目標函數(shù)的

4、目標功率優(yōu)化計算模型，確定最優(yōu)平抑目標。針對不同儲能裝置的特性將期望功率進行高低頻分解，進行混合儲能系統(tǒng)平抑目標分配。以儲能系統(tǒng)總成本最小為目標函數(shù)構建儲能容量優(yōu)化模型，并提出復合儲能運行策略。最后通過實際算例驗證本文提出的充放電策略和容量優(yōu)化計算模型可以取得較好的平抑效果和經濟指標。
　　第四章為有效實現(xiàn)鉛酸蓄電池和超級電容的協(xié)調平抑，在改進不同儲能平抑目標分配的基礎上，基于超短期風功率預測提出HESS的超前控制策略;然后建立超