【摘 要】
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社会经济的发展加速了对能源资源的消耗,风电作为新能源最有效的利用方式之一,在电网中的渗透率越来越高。电网对风电有功出力平稳性、可控性的要求也越来越高,这对风电自动
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社会经济的发展加速了对能源资源的消耗,风电作为新能源最有效的利用方式之一,在电网中的渗透率越来越高。电网对风电有功出力平稳性、可控性的要求也越来越高,这对风电自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)的能力提出了更高要求,需要风电场能像常规电厂一样响应电网调度的功率指令。针对这一问题,本文就AGC控制下风电场的出力能力评估和含储能的风电场的有功控制策略进行了研究,主要工作如下:首先,建立了变速变桨风电机组模型和风电场有功控制系统模型,并通过机组级和场级有功控制效果的仿真分析,指出AGC控制中参考功率指令对风电平稳出力的重要性。其次,从风电机组的能量转化状况出发,分析了AGC控制背景下机组最大可持续稳定出力能力(Available Wind Power,AWP),给出基于分类回归树的机组AWP估计方法,并进一步推广到风电场整体,建立计及尾流效应影响的风电场风速模型,完成风电场整体最大可持续发电能力的评估,并通过仿真对AWP估计的可行性和估计结果的有效性进行了验证。最后,将AWP估计值应用到含储能的风电场AGC控制策略中,利用AWP估计结果作为风电最大出力能力的参考,通过以整体出力偏差最小、机组启停损耗最小、储能运行成本最小为目标的有功分配策略,优化风电场内机组和储能系统的有功功率指令,降低AGC控制下储能辅助风电场有功出力的成本。同时,分析AWP估计误差对风电出力的影响,提出有功功率指令的实时修正策略,减少AWP估计误差造成的机组有功出力跌落。通过算例仿真分析对所提的有功分配策略及修正策略的有效性进行了验证,提高了风电场参与电网AGC控制的能力。
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