储能电站提高风电消纳能力电源规划研究

【摘要】：近年来在节能减耗、能源与环境可持续发展的背景下,风能得到大规模的开发利用。由于风电的波动性和随机性使得风电对其并网电力系统产生一定的影响,尤其是近些年来电源规划中风电机组装机容量的日趋增加,使得风电机组对并网电力系统的影响越来越大,严重的时候甚至会拖垮电网,因此必要的时候风电场不得不通过弃风运行来维持电网的稳定,这样就造成了大量的风资源浪费。本文针对当前风电场中弃风严重的现象进行研究,提出了利用储能电站来提高风电的消纳能力的方法。在本文的研究中,针对储能电站的运行机理(储能电站的类型、接入风电场的方式、控制策略等)、电源规划问题所涉及的电能价值计算、规划模型及其算法等进行了深入研究,在综合考虑环境效益、社会效益、市场竞争力的基础上以风电消纳能力最大和国民经济投入最小为目标,构建了包含火电、储能电站、大规模风电的电源规划模型,并采用允许风电在一定范围内波动这一策略来减少储能电站的投资和运行费用;接着本文又提出了储能对风电场容量可信度增益率、储能对含风电场电量不足增益系数、储能对风电极限穿透功率增益系数等储能提高风电消纳能力的可靠性指标,最后通过遗传算法针对某区域电力系统的电源规划进行仿真计算。研究成果丰富和完善了风力发电和电力系统的相关理论,有利于促进国家风力发电和电力工业的发展。 【关键词】：风力发电 储能电站 电源规划 储能工作机理 遗传算法
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM715;TM614
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第1章 绪论7-14
• 1.1 本课题研究的目的和意义7-9
• 1.2 国内外研究现状与分析9-12
• 1.2.1 储能电站提升风电消纳力的应用模式研究9-10
• 1.2.2 基于储能电站的区域电力系统电源规划研究10-11
• 1.2.3 储能电站提高风电消纳能力的电源规划可靠性评估研究11-12
• 1.3 储能技术在电力系统中的应用12-13
• 1.4 本文的主要工作13-14
• 第2章 储能系统提高风电消纳能力的应用模式研究14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 储能的种类及其出力特性14-16
• 2.3 储能系统接入风电场的模式16-19
• 2.4 储能系统的控制策略19-22
• 2.4.1 风电功率波动特性分析19-20
• 2.4.2 负荷波动特性分析20-21
• 2.4.3 风储系统中储能装置的充放电目标21
• 2.4.4 风储系统中储能装置的充放电目标数学建模21-22
• 2.5 小结22-23
• 第3章 基于储能电站提高风电消纳能力的区域电力系统电源规划建模23-34
• 3.1 引言23-24
• 3.2 储能电站优化电源结构原理24-25
• 3.3 火电机组、风电机组、储能电站的运行价值建模25-29
• 3.3.1 火电机组的运行价值建模25-28
• 3.3.2 风电机组的运行价值建模28-29
• 3.3.3 储能电站的运行价值建模29
• 3.4 含储能电站的风电电力系统电源规划建模29-33
• 3.4.1 建模的假设条件29-30
• 3.4.2 含储能电站、风电、火电的电源规划建模30-33
• 3.5 小结33-34
• 第4章 基于储能电站提高风电消纳能力的可靠性评估34-36
• 4.1 引言34
• 4.2 可靠性评估指标的选择34-35
• 4.3 本章小结35-36
• 第5章 算例仿真36-47
• 5.1 某区域电网概况36-37
• 5.2 规划方案分类37-38
• 5.3 遗传算法简介及其参数选择38-40
• 5.3.1 遗传算法简介38
• 5.3.2 遗传算法计算的流程图38-39
• 5.3.3 适应度函数的选择39
• 5.3.4 遗传参数的选择39-40
• 5.4 基于某区域电网的电源规划仿真结果及分析40-44
• 5.5 基于储能电站提高风电消纳能力的可靠性评估及分析44-46
• 5.6 本章小结46-47
• 第6章 总结与展望47-49
• 6.1 总结47
• 6.2 进一步研究展望47-49
• 参考文献49-52
• 附录52-54
• 致谢54-55
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目55-57

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电源规划模型及求解方法研究综述    李小明;陈金富;段献忠;陈跃辉;宋爱红;

不确定多目标电源规划模型    孔祥玉;房大中;

山西电源规划及建设的思考    程怀亮;

电力行业低碳化的关键要素分析及其对电源规划的影响    陈启鑫;康重庆;夏清;周意诚;横山隆一;

基于不确定条件下的北京电源规划优化模型    梁宇希;黄国和;林千果;张晓萱;牛彦涛;

基于序优化理论的电源规划方法研究    易海琼;李隽;

低碳经济下的电源规划研究    李晋;宋旭东;

基于物元模型的风光电源规划风险评价    李如琦;李芝荣;唐林权;凌武能;王维志;苏浩益;石声峰;

电源规划优化模型    侯煦光,熊信艮,胡能正,周勤慧

电源规划简化模型的研究    胡敏■,吴向春

电源规划优化模型研究及软件开发的国内外概况    何朝阳;谢敏;陈金富;

广东省电源规划与建设需注意的几个问题    曹华珍;徐悌朝;

电源规划的多目标决策模型    胡铁松;郑伯坤;

结合环保规划的电源规划数学模型探讨    陈跃辉;谢敏;陈金富;

全面提高电力行业防灾减灾能力    本报评论员

电力市场环境下的电源规划方法研究    贾德香

低碳电源规划不确定性多目标优化及多属性决策研究    钟嘉庆

市场环境中的电能交易模型及算法研究    孔祥玉

碳交易条件下不确定性优化方法在电源规划中的应用    王柱

考虑风电接入的空间电源规划    张琪

储能电站提高风电消纳能力电源规划研究    王再闯

黑龙江省电源规划模型研究    王学申

电源规划风险评估方法研究    郭琦

基于遗传算法的电力市场条件下的电力系统电源规划的研究    石雪梅

低碳经济下的电力系统电源规划    卢斯煜

电力系统电源规划模型及算法研究    唐权

基于优先级表法的电源规划研究及软件开发    李小明

含风电场的多目标电源规划模型及其求解算法    王小君