辅助电网二次调频的混合储能控制策略研究

• 作 者: 张沅霞
• 出 处: 湖南大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 混合储能 二次调频 控制策略

随着光伏和风力发电等新能源迅速增长,在满足社会不断增长的电力需求同时,由于其自身弱惯性和易受到外界影响等因素,当其大规模并网后给电力系统带来了一系列危害,影响了电网的安全稳定运行,而爬坡速率低、响应速度慢的火电等传统调频机组已无法满足新情况下系统调频需求,通过一种新型的频率调整方式加强电力系统调频水平,其意义十分重要。近些年来,一系列储能技术发展十分迅猛,其参与调频的成本与技术已具备可行的条件。由于储能电源具有准确跟踪、迅速响应等优点,辅助传统火电等调频机组参与电网调频能够显著提高系统的调频能力。本文在总结调频加入储能后的研究现状、明确当前存在的一系列问题的基础上,针对电力系统二次调引入混合储能中,在需求分析、控制框图、调频选型、频率响应模型和功率控制策略五个方面进行研究。首先对项目背景进行介绍,在全球新能源发电剧增但常规调频机组不足以完成调频任务时,储能辅助电网调频已经成为当前研究热点,对电网调频中引入储能系统在必要性和可行性两方面展开分析,最后对电网调频中引入储能的研究现状展开分析并总结存在的问题与不足。从系统负荷与电源的调频特点出发,分析电力系统主要调频类型与控制方式,对电网调频引入混合储能的需求进行分析,在此基础上对电力系统二次调频引入混合储能后的控制模型进行构建。从电力系统频率调整中常见的储能类型出发,从技术与经济不同角度选取最适合调频的储能类型,并在简化储能模型可以提高仿真速度的基础上,提出一种能够负荷系统频率调整要求的混合储能系统仿真模型,最后构建含混合储能系统多区域频率响应模型。为结合混合储能系统中能量型储能功率大响应速度快和功率型储能容量大持续出力这二者优势,综合考虑电网运行状态、调频需求和混合储能自身调频能力,分别构建混合储能的在正常调频场景下和特殊场景下的出力控制策略。该策略综合研判分析系统调频需求和能量型与功率型储能调频能力,实现了混合储能系统、常规机组、电网三者之间的互补运行。并在连续扰动典型工况下,对本文所构建控制策略的合理性与有效性进行了仿真验证。