提高风电接入能力的大规模储能系统容量配置研究

【摘要】：储能系统被认为是提高电网风电接入能力的重要手段，但是由于储能系统造价昂贵，如何配置储能系统，如何评价其经济效益，是大规模储能应用研究领域的重要课题。 本文分别针对风电场、全电网风电场群“弃风限电”问题，考虑风电功率波动特性，储能系统造价等因素的影响，研究了提高风电接纳能力的储能系统容量优化配置问题。 本文以辽宁电网风电、负荷数据为基础，分析了风电功率波动时间分布特性及其对电网调峰的影响，为后续研究提供实证基础。 针对风电场“弃风限电”问题，提出了一种提高风电场风能利用水平的储能系统容量配置方法，该方法以储能系统综合效益最大化为目标，能够综合考虑储能系统投资成本、经济效益等因素对其配置的影响。基于给定的风电功率波动特性和风电场发电计划，仿真分析了风单场不同限电程度对储能容量配置经济性的影响。 针对火电调峰电网的风电场群“弃风限电”问题，提出了对电网负荷“削峰填谷”以提高既有电网风电接纳能力的大规模电池储能系统容量配置方法，该方法综合考虑了储能系统造价、接纳风电的效益等因素影响；基于给定的负荷特性，仿真分析了所提出的储能系统容量配置方法的有效性，重点分析了储能系统造价、运行寿命等因素对其容量配置的影响。 【关键词】：弃风 削峰填谷 风电接入能力 储能系统 综合效益 配置方法
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 课题背景11-12
• 1.2 大规模风电接入对电网运行的影响12-14
• 1.2.1 国内外风电发展现状12-14
• 1.2.2 大规模风电接入对电网的影响综述14
• 1.3 利用储能系统提高风电接入研究14-21
• 1.3.1 典型储能系统技术、经济特性14-19
• 1.3.2 储能系统提高风电接入能力研究现状19-21
• 1.4 本文主要工作及创新点21-23
• 第2章 大规模风电接入对电网调峰影响分析23-30
• 2.1 给定电网的电源结构23-24
• 2.2 给定电网的风电波动特性分析24-25
• 2.3 大规模风电功率波动对电网调峰影响分析25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 提高风电场风能利用水平的储能系统配置方法研究30-44
• 3.1 风电场弃风量评估方法30-34
• 3.1.1 风电场弃风量计算方法30-31
• 3.1.2 风电场“弃风”特性分析31-34
• 3.2 提高风能利用水平的储能系统配置方法34-37
• 3.2.1 储能系统与风电功率互补机制34-35
• 3.2.2 储能系统效益分析35-36
• 3.2.3 储能系统最优配置方法36-37
• 3.3 算例分析37-42
• 3.3.1 算例条件38
• 3.3.2 算例结果38-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 松弛系统调峰瓶颈的储能系统容量配置方法44-64
• 4.1 给定电网“弃风限电”概况44-47
• 4.1.1 给定电网风电接入受限状况统计44-46
• 4.1.2 调峰能力不足引起的风电接入受限分析46-47
• 4.2 电网低谷时段风电接纳容量计算方法47-49
• 4.3 松弛调峰瓶颈的储能系统容量配置方法49-53
• 4.3.1 利用储能系统提高电网负荷低谷时段的风电接纳机理49-50
• 4.3.2 储能系统效益分析50-52
• 4.3.3 储能系统容量优化配置方法52-53
• 4.4 算例分析53-62
• 4.4.1 算例条件53-56
• 4.4.2 算例结果分析56-62
• 4.5 本章小结62-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 附录69-70
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文70-71
• 致谢71

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