平抑风电功率波动的多储能系统集中控制策略研究

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1、图书分类号：U.D.C.:工程硕士学位论文平抑风电功率波动的多储能系统集中控制策略研究硕士研究生：郑旭东导师：严干贵教授申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年4月授予学位单位：东北电力大学ClassifiedIndex:U.D.C.DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringStudyontheControlStrategiesofMultipleEnergyStorageSystemsforSmoothingWindPowerFluctuationsCandidate：Zheng

2、XudongSupervisor：Prof.YanGanguiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination：Apr.2015University：NortheastDianliUniversity摘要由于风电功率的波动性和不确定性，大规模风电并网加剧了电力系统应对功率波动的调控负担，制约着系统接纳风电规模。储能系统具有对功率和能量的时空平移能力

3、，可有效抑制风电功率的波动性，提高风电功率的确定性，被认为是可再生能源与电网整合、提高既有电网风电接纳能力的重要手段。然而目前储能系统大多用于平抑单个风电场输出功率的波动，多个储能系统之间缺乏协调，致使储能系统的调控效能未得到充分发挥。因此，如何选择储能系统的运行控制目标、设计储能系统的运行控制策略是大规模储能应用研究领域的重要课题。本文通过分析风能空间分布差异性而造成的风电场（群）出力差异性，提出了一种风能空间分布差异性定量描述的计算方法；针对利用储能系统平抑风电场群功率波动过程中出现的能量抵消现象，揭示了储能系统分散控制存在的“对冲效应”，提出了平抑风电场群功率波动的

4、集中控制策略；考虑负荷波动特性，进而提出面向电力系统调控需求、松弛电网接纳能力的类AGC集中控制策略。研究工作分析对比了三种储能控制策略的调控效果，提出的类AGC集中控制策略能够降低储能系统调控负担，充分发挥储能系统以小博大的杠杆调控效能，提升既有电网接纳风电规模，为大规模储能系统运行控制策略设计提供了参考，具有一定的工程实践意义。关键词：大规模储能；对冲效应；集中控制；风电接纳规模IAbstractDuetothefluctuationandlowpredictionaccuracyofwindpower,large-scalewindpowerintegratedin

5、tothegridaggravatestheburdenofdealingwithpowerfluctuationsinpowersystem,whichinturnrestrictsthescaleofwindpowerintegration.Theenergystoragesystem(ESS)hasthetime-spaceshiftcapabilityofpowerandenergy,whichisabletorestrainthefluctuationofwindpowereffectivelyandimprovetheaccuracyofwindpower.T

6、hus,itisconsideredtobeanimportantmeanstointegraterenewableenergyintothegridandimprovethewindpowerintegrationabilityofthepowersystem.However,ESSlocatedwitheachwindplantisalwaysdeployedtosmoothoutputofindividualplant,whichcreatessubstantialenergywasteduetolackofcoordination,thesmoothingfunc

7、tionwillnotbeachievedifmultipleESSsareusedtosmooththefluctuationsinadistributedpattern.Thus,howtoselectthecontrolobjectives,designthecontrolstrategyareimportantissuesinapplicationareaoflarge-scaleenergystorage.Thispaperprobesthedifferenceofclusteringwindpoweroutputc