計及電池儲能設備運行特性的風電場可靠性評估.pdf

1、風電的隨機性、間歇性對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的影響正日益增強。儲能系統(tǒng)具有動態(tài)吸收能量并適時釋放的特點，可以很好地改善風電場輸出特性。在眾多儲能手段中，電池儲能設備由于安裝配置方便、成本相對低廉等優(yōu)點，已成為風電場的首選儲能配置。
　　 隨著材料技術和化學技術的發(fā)展，高容量電池儲能系統(tǒng)配置已成為大規(guī)模風電場必要規(guī)劃之一，其運行特性對系統(tǒng)可靠性的影響也越來越明顯，因此有必要對這些影響進行研究。另一方面，如何規(guī)劃儲能設備容量、接入風

2、機和常規(guī)機組的數量使全系統(tǒng)整體的經濟效益最優(yōu)，也是一個不可忽視的問題。
　　 為解決以上問題，本文進行了如下研究工作：
　　 ①介紹了ARMA風速模型及其階數確定和參數估計過程，根據風電轉換關系，介紹了風電場的多狀態(tài)可靠性模型，并結合常規(guī)機組可靠性模型，建立了基于序貫蒙特卡洛仿真的發(fā)電系統(tǒng)可靠性模型。算例表明：獨立風電場加入電力系統(tǒng)后，對系統(tǒng)可靠性有明顯的改善；在使用解析法進行可靠性分析時，風電場狀態(tài)數的選取對評估結果有

3、一定的影響。
　　 ②根據電力系統(tǒng)調度運行的需要，提出三種常用的儲能策略，建立這三種策略下的儲能電池功率輸出序列，結合風電場的功率時序輸出，建立混合系統(tǒng)在三種策略下的功率輸出模型。結合功率型和能量型儲能設備在運行特性上的差異，以及電池儲能設備在系統(tǒng)中的地位，建立了計及儲能策略和電池特性的等效負荷曲線，并在此基礎上提出計及電池特性參數的風電場可靠性評估模型及算法步驟。算例結果表明：本文提出的可靠性評估模型正確、有效。
　　

4、 ⑧電池儲能設備容量選取否合理，對風力發(fā)電的技術經濟指標影響很大。本文以系統(tǒng)投資成本、運行成本、維持系統(tǒng)供電可靠性等綜合成本最小為目標函數，考慮了電池充放電、風機及傳統(tǒng)機組容量等限制，建立了計及經濟性的風電場蓄電池容量優(yōu)化模型，并用遺傳算法進行求解。以一個風柴儲混合系統(tǒng)作為算例，驗證了所提方法的正確性和有效性。
　　 ④將RBTS系統(tǒng)接入風電場為例，比較了能量型和功率型儲能設備在整體改善系統(tǒng)可靠性上的差異，分析了三種儲能策略對系