【摘 要】
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风力发电技术作为当今时代较为完善的清洁能源发电方式之一,使风能在电网中的渗透率逐年提高,为我国能源结构转型做出了积极重要的贡献。然而,由于风资源的波动性和不确定性,风电接入时会对电力系统稳定运行带来影响,尤其是在短时间内发生的较大幅度的单方向风电功率变化,这种现象被称作风电功率斜坡事件,简称为风电斜坡事件。剧烈的风电斜坡事件会造成电网的供电不平衡,对系统造成较大的冲击,甚至造成停电事故。因此,利用
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风力发电技术作为当今时代较为完善的清洁能源发电方式之一,使风能在电网中的渗透率逐年提高,为我国能源结构转型做出了积极重要的贡献。然而,由于风资源的波动性和不确定性,风电接入时会对电力系统稳定运行带来影响,尤其是在短时间内发生的较大幅度的单方向风电功率变化,这种现象被称作风电功率斜坡事件,简称为风电斜坡事件。剧烈的风电斜坡事件会造成电网的供电不平衡,对系统造成较大的冲击,甚至造成停电事故。因此,利用一定的辅助手段,研究针对风电斜坡事件的有效平抑方法,降低风电斜坡率,减缓风电斜坡事件对系统带来的压力已经成为了国内外学者的研究热点。本文针对风电斜坡事件问题,利用抽水蓄能电站辅助风电场出力,形成风储联合系统,提出一种基于事件优化理论（Event-based optimization,EBO）的风电斜坡事件平抑方法,有效控制风电并网时的斜坡率,提高风电并网友好性,降低风电接入对电网的冲击。第一,本文研究了风电斜坡事件的引起因素、斜坡事件的常用定义及其对电网造成的危害,说明对斜坡事件时进行平抑的必要性。分析抽水蓄能储能技术在风电斜坡事件平抑控制方面所具备的优势,阐明采用抽水蓄能电站作为辅助斜坡平抑手段的基本原因。对EBO理论进行简要说明,给出事件的定义及基本模型,表明其在控制策略求解时的优势。第二,以风电斜坡事件的平抑效果为目标,结合抽水蓄能电站运行特性,构造EBO优化理论中必要变量,如衡量动作优劣的价值函数和评价全局优化性能的事件Q因子,然后建立基于EBO理论的风电斜坡事件平抑模型,分别在最优即时平抑性能与最优日前平抑性能下,计算得到两种斜坡事件的平抑控制策略,并通过实际风电场运行数据对比验证两种策略有效性,分析验证其对斜坡事件平抑的效果。第三,在求解风电斜坡事件的最优平抑策略的基础上,引入风储系统经济效益潜力因素,重点考虑峰谷分时电价对控制策略的影响,重构针对经济效益的价值函数与Q因子,形成新的EBO优化模型,并通过基于Q因子性能差分策略搜索的方法,逐步改进优化决策,利用策略迭代思想确定最终的平抑策略。同样利用实际风电场运行数据进行算例仿真,结果表明,通过抽水蓄能辅助手段可以对风电场产生的斜坡事件进行有效地平抑控制,降低风电并网的斜坡率,同时提高风储系统的收益。
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