山體儲能技術(shù)及其與風(fēng)電場聯(lián)合出力的容量配置研究.pdf

1、大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)成為電力行業(yè)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，在風(fēng)電參與系統(tǒng)調(diào)度時利用儲能技術(shù)平抑風(fēng)電波動，可實現(xiàn)含風(fēng)電系統(tǒng)的安全可靠運行。湖南地區(qū)的風(fēng)電場大多數(shù)建在山區(qū)，可利用山區(qū)的地形地貌開發(fā)山體儲能，研究山體儲能工作原理和在平抑風(fēng)電波動時的容量配置對含風(fēng)電系統(tǒng)具有重要意義。
　　通過描述山體儲能裝置的特性與運行原理，分析其在儲能技術(shù)中的優(yōu)勢:對比抽水蓄能電站，山體體儲能裝置能源利用率較高，經(jīng)濟投入成本更低;對比飛輪儲能和壓縮空氣儲能

2、，山體儲能裝置的軌道建設(shè)、電機技術(shù)更為成熟。研究能量在山體儲能裝置發(fā)電與儲能過程中的轉(zhuǎn)換:針對裝置的發(fā)電過程，將處在一定高度的重物釋放，并沿著山體軌道下滑，完成重力勢能到動能再到電能的能量轉(zhuǎn)換;針對裝置的儲能過程，利用電力使電動機出力，牽引重物上行，以實現(xiàn)電能到動能再到重力勢能的儲存。并結(jié)合各個階段重物的受力分析，建立了山體儲能裝置能量轉(zhuǎn)換函數(shù)。
　　為有效地平滑風(fēng)電場輸出功率，降低并網(wǎng)風(fēng)電的波動性。基于風(fēng)電場功率預(yù)測誤差分布特性

3、，分析風(fēng)電實際功率大于預(yù)測功率時，山體儲能系統(tǒng)儲能;風(fēng)電實際功率小于預(yù)測功率時，儲能系統(tǒng)發(fā)電的運行模式。根據(jù)一年為經(jīng)濟收益周期，列出風(fēng)電場中山體儲能的能量守恒約束，建立了以儲能裝置投資最小、收益最大化為目標的風(fēng)電場山體儲能容量優(yōu)化配置模型。通過算例仿真，分析了儲能裝置在滿足平滑風(fēng)電功率波動的同時，還能提高風(fēng)電場的經(jīng)濟性，驗證了山體儲能能量轉(zhuǎn)換函數(shù)的正確性。
　　對山體儲能在可再生能源發(fā)電的研究，深入挖掘儲能系統(tǒng)的運行潛力，通過合理