基于储能技术的电力系统[专业版].pdf

《基于储能技术的电力系统[专业版].pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于储能技术的电力系统基于储能技术的电力系统综合稳定控制装置综合稳定控制装置程时杰华中科技大学电气与电子工程学院2008.10内内容容1.引言2.基于储能技术的电力系统稳定控制3.控制装置的实验研究4.实例分析5.控制装置的特点6.结论1.1.引言引言电力系统稳定控制现有研究成果的简单回顾
功角稳定性问题是目前电力工作者普遍关心一种电力系统稳定性问题。
传统的电力系统是一个完全“刚性”的系统，由于系统中没有大规模快速储存电能的设备，为了保证系统的稳定运行，系统的总输入功率与负荷所吸收的功率必须基本相等。任何扰动都会在系统中产生一定量的不平衡功率。
这种不平

2、衡功率的存在，使电力系统可能面临功角不稳定性问题。
对于输入功率大于输出功率的机组，发电机的转子将加速，对于输入功率小于输出功率的机组，发电机的转子将减速。结果使不同发电机组之间产生摇摆。
如果摇摆幅度随时间的推移逐渐减小，系统是稳定的，反之，系统就是不稳定的。这种稳定性问题称作电力系统的功角稳定性问题，等面积法则可以有效判断系统是否功角稳定。
通过各种补偿措施减小发电机转子的加速功率和增加转子的减速功率，可以解决发电机功角稳定性问题。在传统的暂态稳定控制措施中，不平衡功率的准确补偿是很难实现的。因此，常常出现过补偿或欠补偿的情况。
对弱联系电力系统或在电

3、力系统的某些运行条件下，小扰动下电力系统的功角稳定有时会表现出长期等幅振荡或增幅振荡的现象，振荡频率在0.1—2Hz之间，称作电力系统的低频振荡。一般认为电力系统低频振荡的发生是由于系统对该频率振荡模式的阻尼不足引起的。
对于多机电力系统，一般存在两种类型的低频振荡，区内(local)低频振荡和区间(inter-area)低频振荡。
电力系统稳定器(PSS)是一种可以有效抑制电力系统低频振荡的装置。为了有效发挥PSS抑制系统低频振荡的作用，必须恰当地调整PSS的参数，使其在所需要的频段具有合适的相位补偿。
对于现代大型互联电力系统来说，由于其可能产生低频振

4、荡的频率范围较宽，因此，恰当地整定PSS的参数，使其在所有可能产生低频振荡的频段内都获得满意的相位补偿有时是相当困难的。
而且无论是仿真计算结果还是实际系统的运行经验都表明，对于多机电力系统来说，发生在互联电网联络线上的低频振荡往往难以用安装在远方机组上的PSS抑制。
电力系统中另外一类稳定性问题是电压稳定性问题。研究表明，在系统的电压稳定薄弱点，适当进行无功功率补偿，可以有效提高电力系统的电压稳定性。因此，可以得出这样的结论，电力系统的稳定性问题归根到底是系统的功率平衡问题，系统中有功功率不平衡可能引起功角不稳定问题，而无功功率不足则可能导致电压不稳定问

5、题。2.2.基于储能技术的电力系统稳定控制基于储能技术的电力系统稳定控制由于功率平衡是电力系统稳定的基本要求，一个很自然的想法就是，如果可以即时、快速、准确地对电力系统进行功率补偿，包括有功功率和无功功率补偿，电力系统的稳定性问题就可以得到彻底的解决。这种想法促使我们提出了基于储能技术的电力系统综合稳定控制问题的研究。基于储能技术的电力系统功率补偿原理基于储能技术的电力系统功率补偿原理iiiLdiLqdqvtXvPQPQTXseeLLLG1G2iisdsqP，QXvu1u储能控制装置2功率调节的响应特性分析功率调节的响应特性分析基于储能技基于储能技术术电力

6、系统稳定控制装置的电力系统稳定控制装置的特征特征方程方程•11PES=−PES+u1TTPP•11Q=−Q+uESES2TTQQ选择一种具有典型响应时间常数的储能装置，对其功率调节动态特性进行了仿真研究。功率调节给定值0,0s<

7、）转子电流转子电压总有功功率输出总无功功率输出P-Q相图P-Q相平面上储能系统的功率调节特性稳定控制效果的仿真分析稳定控制效果的仿真分析三三相相接接地地短路故障短路故障δ/rad.Vt/pu7001.260050014000.83002000.6100t/s0t/s0.40246802468(a)witoutSMES不使用稳定控制器δ/rad.Vt/pu2.21.121.81.051.611.41.20.9510.8t/s0.9t/s0246802468PSMES/puQSMES/pu0.60.10.40.050.200-0.2-0.05-0.4t/s-0

8、.1t/s0246802468(b)WithSMES使用稳定控制器