儲(chǔ)能電池用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，各國電網(wǎng)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的清潔能源發(fā)電滲透率逐步上升，大互聯(lián)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性日益增強(qiáng)，電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和電能質(zhì)量不斷受到?jīng)_擊，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨巨大挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題日益突出。儲(chǔ)能技術(shù)為改善電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性提供了新的契機(jī)。電化學(xué)電池等儲(chǔ)能電源具有快速精確的功率跟蹤能力，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供瞬時(shí)和短時(shí)的功率支持，具備的有功、無功綜合調(diào)節(jié)能力使其成為改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的有效手段

2、。本文在電化學(xué)電池儲(chǔ)能用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的選型、暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估、控制策略、暫態(tài)建模及應(yīng)用方面展開研究。
　　首先，針對(duì)現(xiàn)有暫態(tài)穩(wěn)定控制存在的問題對(duì)比分析了儲(chǔ)能電源具有的優(yōu)勢(shì)。從技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個(gè)方面構(gòu)建了選型適用性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;運(yùn)用主觀賦權(quán)法原理，對(duì)各技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分配;對(duì)各類儲(chǔ)能電源進(jìn)行選型綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果選出適用于暫態(tài)穩(wěn)定應(yīng)用的儲(chǔ)能電源類型。
　　其次，基于支路暫態(tài)勢(shì)能函數(shù)，提出了一種基

3、于機(jī)組單元相對(duì)暫態(tài)勢(shì)能的電力系統(tǒng)暫態(tài)功角穩(wěn)定判別評(píng)估方法，定義了機(jī)組單元暫態(tài)穩(wěn)定性判別指標(biāo)和發(fā)電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定度指標(biāo)，通過NEW-ENGLAND10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)仿真驗(yàn)證該方法能快速、準(zhǔn)確的判別系統(tǒng)的暫態(tài)功角穩(wěn)定性和失穩(wěn)分群模式。針對(duì)含儲(chǔ)能電池的單機(jī)無窮大系統(tǒng)，從理論上分析了儲(chǔ)能電池提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的機(jī)理;分析了儲(chǔ)能電池不同接入位置的影響效果，得出儲(chǔ)能電池接在發(fā)電機(jī)側(cè)效果更好的結(jié)論。
　　最后，研究了儲(chǔ)能電池的控制策略和暫態(tài)建模及應(yīng)用效

4、果。利用等面積準(zhǔn)則和支路暫態(tài)勢(shì)能函數(shù)，提出了一種基于臨界支路暫態(tài)勢(shì)能控制的儲(chǔ)能電池控制策略，并提取了儲(chǔ)能電池的功率控制信號(hào)。針對(duì)儲(chǔ)能電池動(dòng)態(tài)建模存在的不足，構(gòu)建了考慮儲(chǔ)能電池本體和逆變器控制系統(tǒng)綜合作用的儲(chǔ)能電池并網(wǎng)控制模型，并在PSASP中建立了相應(yīng)的仿真模型。利用單機(jī)無窮大系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了儲(chǔ)能電池控制策略和暫態(tài)模型的有效性和適用性，并對(duì)比了儲(chǔ)能電池不同接入位置及不同功率限制的影響效果。通過NEW-ENGLAND10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的仿真