市场环境下面向风电场的多级储能联合优化策略研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目市场环境下面向风电场的多级储能联合优化策略研究学科专业电气工程学号201521170101作者姓名张云指导教师陈峦副教授分类号密级注1UDC学位论文市场环境下面向风电场的多级储能联合优化策略研究张云指导教师陈峦副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电气工程提交论文日期2018.5.3论文答辩日期2018.5.17学位授予

2、单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonMultistageEnergyStorageJointOptimizationStrategyforWindFarmsunderMarketEnvironmentAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectricalEngineeringAuthor:

3、ZhangYunSupervisor:AssociateProf.LuanChenSchool:SchoolofMechanicalandElectricalEngineering摘要摘要近年来，随着电力系统电源结构的逐步改善以及电力市场化的不断完善成熟，以风力发电为代表的分布式新能源将在电力市场中扮演重要角色，大比例的间歇性风电并入会对电网的稳定性造成冲击，风电主体参与电力市场交易也影响着电价和成交量的最终结果。如何在市场交易中有效提升风电场的经济效益，并且合理抑制风功率波动将成为新能源消纳过程中亟待

4、探索的问题之一。本文以典型电力现货市场运营机制为背景，分别对考虑负荷影响与不考虑负荷影响两种情况设计了基于风电多级混合储能系统联合运行的风电场经济调度策略。主要研究内容包括：（1）对典型的电力市场运营机制与结构进行分析比较，包括分散式与集中式电力市场。选择含有大量风电参与的美国德州电力现货市场为本文研究背景，并对其进行相应的阐述，分别介绍德州电力市场的参与主体以及批发市场与零售市场的运营机制，对不同类型的市场主体如何参与各类电力市场交易及其在市场中担负的责任等进行分析。（2）对风功率、负荷与电价特性进行

5、分析，对各类预测方法进行比较，最终选择利用ANN方法对上述数据进行确定性点预测。考虑到预测误差对市场交易可能产生的影响，应对风功率与负荷采取保守型估计，故本文在确定性点预测的基础上应用“风险指标”法求取风功率概率区间预测下限和负荷概率区间预测上限。（3）针对德州电力现货市场的运营模式，在不考虑负荷影响与考虑负荷影响两种背景下，设计基于风电多级混合储能系统的风电场策略，通过对现有储能系统的比较，对照日前市场和实时市场的不同需求，选择两级储能系统。在策略中，第一级储能系统主要目标是提高风电场经济收益，第二级

6、储能系统以消除预测误差和平滑并网电量为主要目标。考虑负荷影响时，引入基于P2G技术的循环氢能源存储系统以满足负荷需求，减少风电弃用现象。最后，利用相关算例分析验证了本文提出储能策略的有效性。关键词：电力市场，多级储能系统，风险指标法，经济优化，平滑性IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withthegradualimprovementofthepowersystempowerstructureandthecontinuousimprovementofthepowermarket

7、,thedistributednewenergyrepresentedbywindpowerwillplayanimportantroleinthepowermarket.Alargeproportionofintermittentwindpowerincorporationwillhaveanimpactonthestabilityofthepowergrid.Participationofwindpowerentitiesinthepowermarkettransactionwillalsoaffe

8、ctthefinalresultsofelectricitypricesandtradingvolumes.Howtoeffectivelyimprovetheeconomicbenefitsofwindfarmsinmarkettransactions,andtoreasonablysuppresswindpowerfluctuations,willbecomeoneoftheissuestobeexploredintheprocesso