本科毕业设计_考虑风储互补电网的调峰方案设计

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1、ntarystoragegrid;pumpstoragestation;unitcommitment;regulatethepeakingloadII目录1绪论11.1研究背景与意义11.2配置储能装置的必要性及储能方式介绍21.2.1储能技术的必要性21.2.2国内外主要储能方式31.2.3储能方式的比较51.3国内外研究现状51.4本文研究内容62抽水蓄能电站与风电联合运行的原理72.1风电出力特性及分析72.2抽水蓄能电站概况与未来发展趋势82.3建立抽水蓄能电站与风电联合运行的模型及模型分析93风储互补电网的调峰方案设计113.1调峰的重要性113.2调峰对策113.2.

2、1风功率预测113.2.2风功率控制123.2.3系统可控备用调度123.2.4互补能源发电133.2.5配以储能装置134利用抽水蓄能电站调峰的算例分析144.1算法介绍144.2建立抽水蓄能电站与风电机组的联和运行模型144.2.1目标函数144.2.2约束条件154.3模型中的参数设置16I4.4评价指标174.5结果分析185总结与展望225.1总结225.2展望22参考文献24致谢28II1绪论1.1研究背景与意义针对当今世界化石燃料短缺的现状，人们都在寻找能代替化石燃料的新型能源。具有可再生、无污染等优点的风能渐渐走入人们的视野。越来越多的国家开始大规模地利用和开发这

3、种新型能源。其中，利用风力发电且实现并网运行可以将风能的利用率发挥到最大。截止到2013年的上半年，全球范围内新增加了13.98GW的风电装机容量，彼时全球范围内风电机组装机容量累计总共已有296GW。而我国的风电产业也呈现快速增长的趋势，截至到2013年上半年，我国风电新增装机容量达5.5GW，总装机容量世界排名第一[1]。其中内蒙古、甘肃、河北及辽宁四个省份的风电装机容量都超过了4000MW。但是，随着风力发电的规模渐大，其独有的波动性和间歇性对电力系统造成的影响也日益突出，这严重限制了风力发电的规模。截止到2010年底的统计数据，我国总风电装机容量达30GW，仅占全国范围内

4、所有发电机组装机容量的1.85%，但其中实现上网供电的只有极少一部分，只占总装机容量的0.75%，其余1.1%的风力发电容量则由于风电自身特有的随机性、间歇性及波动性以及风能资源分布的地理位置难以实现与电力系统的并网，最后只能选择弃风[2]。由于风电独有的上述特性，其对电力系统造成的影响主要有一下几点：将大规模的风电接入电网后，可能会使电网的输电线路出现功率越限的情况，因风功率的波动性，若风电功率峰值恰出现在输电线路输送大量功率时就会造成线路出现传输功率越限；同理也会使短路容量增加，这样都会破坏电力系统的稳定性[3]；另外，已并网的风电机组在持续运行或者切换操作过程中都会产生电压

5、发生很大波动以及闪变，这会对当地电网的电能质量造成极不利的影响[4]第28页共28页；除此之外，由于风电功率的波动性、间歇性以及随机性，大规模风电接入电网也会给电网的运行控制带来影响，尤其是调频与调峰方面，文献[4]中提出的指标主要考虑到风电的随机波动性以及机组强迫停运率对系统调峰充裕性的影响，该指标有效地反映了系统对调峰容量的需求。针对风电带来的问题，应用储能装置快速存储和释放功率的特性，可以大大弥补风电功率的随机性、波动性及间歇性对电力系统造成的不良影响，因此在推动风电的发展中储能装置起到重要作用。文献[8]在同时考虑减少弃风以及利用储能控制手段的前提下提出了风储联合的控制方

6、法，该控制方法能够有效保证风储联合系统的发电功率满足国家现已出台的对风电并网问题制定的一系列规则，这些规则规定了风电有功功率须在一定范围内变化，超过此范围则不能并网。文献[12]在分析大规模风电功率波动特性的基础上,针对大规模风电并网带来的调压问题和消纳问题,提出了如何抑制风电的波动性达到平滑功率的措施以及针对负荷削峰填谷等问题。1.2配置储能装置的必要性及储能方式介绍1.2.1储能技术的必要性以风能为代表，利用新型可再生能源发电普遍具有随机性、间歇性、波动性以及人力不可控制等特点，这些都是跟常规的煤炭或者水资源发电有很大不同的。如果直接将这种新能源发电直接接入电网，且当比例超过

7、10%时，其不稳定性将会对整个电网产生很大的冲击，严重时会将引发一系列连锁事故，最坏将使系统崩溃。针对风电带来的问题，应用储能装置快速存储和释放功率的特性，可以大大弥补风电功率的随机性、波动性及间歇性对电力系统造成的不良影响，因此在推动风电的发展中储能装置的应用起到及其重要的作用。将储能技术应用于电力系统有着很大的发展前景，未来的电力储能技术一定会变得高效率、低成本，且能量的密度越来越高。目前电力储能经过试验以及实际运行变得日趋成熟，在电力系统中发挥了重要作用，确保了系统可以安全