风电—蓄电池储能联合优化运行研究

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1、分类号学号M201171095学校代码10487密级硕士学位论文风电—蓄电池储能联合优化运行研究学位申请人：陈业雅学科专业：电力系统及其自动化指导教师：娄素华副教授答辩日期：2014年1月7日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheOperationOptimizationofHybridWindandBatteryEnergyStorageSystemCandidate:ChenYeyaMajor:Po

2、werSystemandItsAutomationSupervisor:AssociateProf.LouSuhuaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

3、学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要能源紧张及环境污染已成为制约人类可持续发展的主要问题之一，大力开发利用可再生能

4、源发电已经成为建设资源节约型、环境友好型社会的主要途径。风能资源丰富且在世界范围内分布较广，具有很大的开发潜力，并且随着风轮机制造及并网技术的日益成熟，风力发电逐渐成为人们关注的焦点。然而，风电出力具有随机波动性、反调峰性及难预测性等特点，大规模风电接入电网使电力系统运行方式发生深刻的变化，增添系统的调度难度。蓄电池储能技术具有运行方式灵活、可充可放的运行特性等技术优势，成为改善风电出力特性，解决电力系统功率不平衡问题的一种有效手段。蓄电池储能装置与风力发电联合运行，可以降低风电出力预测误差带来的功率不平衡量，，提高风力发电的可调度性，为大规模风电并网提供一种有效的解

5、决途径。本文在现有的理论成果基础上，研究风电—蓄电池储能联合系统的优化运行。首先，分析了风电出力特性和钒氧化还原电池储能的技术特性。结合当前风电预测水平，建立基于场景概率理论的风电场出力模型，根据钒氧化还原电池储能的运行原理，建立电池储能的运行特性模型。其次，针对风电出力随机波动性、反调峰特性和难预测性等特点，运用蓄电池储能可充可放的灵活调节能力，建立风电—蓄电池储能联合系统优化运行模型。并制定蓄电池储能的充放电运行策略。蓄电池储能的运行划分为两个阶段进行，第一阶段：基于峰谷电价，配合风电实现低储高发；第二阶段，补偿风电出力预测误差。最后，研究了风电场的蓄电池容量优化

6、配置问题，建立风电—蓄电池储能联合系统年净经济效益模型。以配置蓄电池储能后联合系统年净经济效益最大为目标，对蓄电池储能进行容量优化。应用本文的模型对实际的风电系统进行仿真分析。结果表明，在风电场附近合理配置蓄电池储能的容量，并对蓄电池储能采取恰当的运行策略，可以有效协调风电运行，提高风电场的经济效益。本文所提到的风电—蓄电池储能联合系统优化运行模型适应当前风电出力预测实际水平，能更好的激励风电并网的积极性。且对风力发电商在蓄电池储能选型方面有一定的指导作用。关键词：风电出力模型；钒氧化还原电池储能模型；联合系统优化运行；充放电策略；容量优化I万方数据华中科技大学硕士学

7、位论文AbstractWiththerapidsocio-economicdevelopmentandpeople'slivingstandardsimprovement,globalenergyisdraining.Worldwideenergyshortageandenvironmentalpollutionhasbecomeoneofthekeyissuesrestrictingthesustainabledevelopmentofhumandevelopment.Asoneofthemajorinstitutionsofprimaryener