儲能電源參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的需求場景及其控制策略研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟發(fā)展，電力需求不斷提升。伴隨著全球出現(xiàn)的能源短缺和環(huán)境惡化，以風能為代表的各種新能源得到迅猛發(fā)展。然而風力發(fā)電的不確定性和波動性，以及傳統(tǒng)機組的固有缺陷，使得電網(wǎng)頻率的質(zhì)量問題更加突出。近年來，在各種新型儲能技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，具有“快速響應”及“精確跟蹤”等特性的儲能電源成為一種電力系統(tǒng)調(diào)頻輔助手段，可滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠要求。
　　首先，本文針對通過增加機組容量改善調(diào)頻效果的可能性，基于情景分析法研究了儲能電源參與

2、調(diào)頻的需求場景。通過闡述目前傳統(tǒng)機組調(diào)頻存在的問題和儲能電源在調(diào)頻應用上具備的優(yōu)勢，分析了儲能電源參與調(diào)頻的需求產(chǎn)生原因；并根據(jù)傳統(tǒng)機組調(diào)頻的工作過程和技術(shù)指標以及儲能電源和機組的投資成本，設(shè)定了需求場景的影響因素。基于這些影響因素，以及現(xiàn)有傳統(tǒng)機組調(diào)頻動作不理想的表現(xiàn)形式設(shè)置了儲能電源參與調(diào)頻的需求場景及評價方法。在此基礎(chǔ)上，就儲能電源和機組參與調(diào)頻的需求場景進行了仿真分析及比較，最終得出儲能電源參與調(diào)頻的必要應用場景。
　　其

3、次，針對調(diào)頻的時間尺度要求建立了適用于調(diào)頻的儲能電源模型。在闡述了各種儲能技術(shù)的特性基礎(chǔ)上，建立了適用性評價指標體系；并通過主觀賦權(quán)法進行權(quán)重分配，選出了適用于調(diào)頻的儲能類型。在此基礎(chǔ)上，介紹了國內(nèi)外常用的三種儲能電源模型?；谶@些模型缺點的分析，針對模型參數(shù)辨識復雜的問題，對鋰離子電池綜合模型進行了簡化。通過靈敏度分析研究了儲能荷電狀態(tài)對主導特性參數(shù)的影響，并通過綜合模型的逐步簡化，提取了鋰離子模型在不同時間尺度下的關(guān)鍵參數(shù)，最終分別

4、提出了適用于一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的簡化模型。
　　最后，基于提出的儲能模型，研究了儲能電源參與調(diào)頻的控制策略。針對儲能電源參與一次調(diào)頻的控制策略，基于調(diào)頻效果和儲能荷電狀態(tài)保持效果的偏好，分別對比了三種考慮荷電狀態(tài)的控制策略，并總結(jié)了各方法的適用場景。針對儲能電源參與自動發(fā)電控制采用區(qū)域控制需求信號按固定比例分配的缺陷，提出一種基于區(qū)域誤差控制分配的儲能電源控制方式。該方式直接將區(qū)域誤差控制按比例分配給儲能電源和機組，其中儲能電源出