基于電池儲能裝置的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析.pdf

1、傳統(tǒng)電網(wǎng)的發(fā)-輸-配-用電過程幾乎在同一時刻完成，必須時刻保持各個環(huán)節(jié)的功率平衡，因此具有“剛性”特點，而儲能系統(tǒng)可以為電網(wǎng)增加一個存儲電能的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)能量的自由存儲和釋放，功率的雙向流動，從而將“剛性”的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭嵝浴毕到y(tǒng)，有利于提升電力設(shè)備的綜合利用率，增強電網(wǎng)運行的靈活性，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。利用儲能技術(shù)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進行能量調(diào)節(jié)和管理，實現(xiàn)動態(tài)功率補償，從而極大地增強電網(wǎng)運行控制的主動性。電池儲能方式因其能量密度較高、響應

2、時間短、對場地要求低、壽命及效率相對高，且成本低廉、制造技術(shù)成熟、能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點，廣泛使用于UPS、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、負荷的削峰填谷等方面，具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應用潛力，是大規(guī)模儲能技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
　　論文首先通過基于Heffron-Phillips模型的單機無窮大系統(tǒng)的發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩分析，推導出儲能裝置的接入對發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的增量表達式，用解析解的形式分析了采用功率偏差及轉(zhuǎn)子角速度偏差作為控制輸入量時對發(fā)電

3、機同步轉(zhuǎn)矩系數(shù)和阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)的影響，明確了儲能裝置采用合適的控制策略能夠增強發(fā)電機的小干擾穩(wěn)定性。
　　在電力系統(tǒng)仿真軟件PSS/E中建立了儲能裝置(CBEST)及其控制器的數(shù)學模型，在單機無窮大系統(tǒng)中考察儲能裝置在功率偏差控制和轉(zhuǎn)子角速度偏差控制兩種控制模式下發(fā)電機的轉(zhuǎn)子角度和輸出電磁功率的變化情況，并分析了控制器參數(shù)變化及儲能容量限制對其作用效果的影響。
　　參考FACTS裝置的選址方法，利用留數(shù)法、特征向量法分別求解系

4、統(tǒng)在不同運行工況下留數(shù)模值、特征向量模值并以此為依據(jù)對CBEST接入點的優(yōu)先次序進行排序，以指導CBEST安裝位置的選擇。最后在IEEE9節(jié)點系統(tǒng)中通過在不同地點設(shè)置不同故障，仿真分析各工況下CBEST的最佳接入地點，比較了留數(shù)指標和特征向量指標的有效性。
　　儲能應用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制具有廣闊的發(fā)展前景，通過解析解的形式分析儲能裝置對發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的影響，更能洞悉儲能改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的本質(zhì)，為儲能控制器的設(shè)計提供一定的參考。利