風儲聯合系統(tǒng)運行特性與控制策略研究.pdf

1、風能是目前國內外應用較為廣泛的一種綠色可再生能源，近幾年我國風電產業(yè)的發(fā)展十分迅速。但是，伴隨著風電的大規(guī)模并網，風能具有的隨機性、波動、間歇性的本質特征也給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了不利的影響。解決這一問題的有效途徑之一是為風電場配置電池儲能系統(tǒng)。因此，近年來風電場儲能裝置的裝備、容量配置及風儲聯合運行控制成為了研究和應用示范的熱點。
　　由于儲能電池成本高、使用壽命相對較短，往往需要以很小的儲能容量配置來擔負風電場的有功出力

2、平滑任務，這同時也給電池系統(tǒng)的控制帶來了挑戰(zhàn)。本文中以某中型實際風場為例，就風儲聯合運行中的控制策略進行了研究，著重探討了以鋰離子電池儲能系統(tǒng)抑制雙饋風機風場出力波動的控制策略，同時實現對電力系統(tǒng)暫態(tài)支撐作用的虛擬慣量補償策略，以及與有功平滑同步的并網點無功補償策略。主要工作有以下幾方面：
　　1、對風電場和儲能電池組成的聯合發(fā)電系統(tǒng)進行建模。建立了雙饋感應風力發(fā)電機、鋰離子電池，儲能變流器等元件的動態(tài)模型，并建立了雙饋風電場的等

3、效聚合模型，為仿真研究提供了基礎；
　　2、在分析風場原始有功出力特性后，提出了基于一階低通濾波原理的帶儲能 SOC水平控制的風功率平滑控制策略。實現了在風能持續(xù)單向變化情況下，可保證出力變化滿足并網要求的儲能系統(tǒng)的SOC水平控制，使采用等同于風場容量10％的儲能電池能夠完成持續(xù)平抑風電場出力波動的工作；
　　3、提出了一種風儲協調慣量響應控制方法。針對風場提供慣量響應支撐系統(tǒng)頻率時易受風機運行工作點限制的問題，分析了儲能虛

4、擬慣量補償的原理及配置容量，利用風儲協調慣量控制實現在保證風場運行安全性和經濟性的前提下起到暫態(tài)支撐作用；
　　4、分析了風電并網后帶來的接入點電壓和功率因數波動問題，提出了一種以儲能為主、風場為輔的風儲協調無功控制策略，討論了同時考慮無功控制和有功平滑時儲能變流器的容量配置。
　　5、將上述控制策略應用于某風儲示范工程建設中。在含有2MW大容量儲能電池的風電場中進行了現場試運行調試，實測數據驗證了所提策略的實際可行有效性。