华东风电分析和储能容量配置方法研究

【摘要】：以风力、光伏发电等可再生能源为代表的分布式电源具有间歇性、波动性及不确定性等特点。随着分布式电源在电网中的比例越来越高,对电网的安全可靠运行影响带来越来越多挑战。储能系统凭借其可充可放的运行特性,能有效克服可再生能源发电系统的不确定性。本文主要分析了华东风电发展状况,并对考虑风电不确定性时的储能系统容量配置问题进行了研究,主要内容如下： 论文首先简介了华东电网的运行现状,包括华东的负荷特性以及调峰特性等。然后针对华东地域风能资源情况,阐述了风电发展现状及发展趋势。在此基础上,重点分析了大规模风电并网对电网电能质量、调峰特性和暂态稳定等方面的影响。最后,对华东地区未来风电的发展方式以及可能存在的问题,提出了相关建议。 针对风电出力的不确定性问题,论文提出一种基于机会约束规划的储能系统容量配置方法。该方法考虑了风电利用率和储能装置荷电状态约束,以储能成本最低为目标,采用模拟技术和遗传算法相结合的方法求解,得到风电输出波动不超过某一区间的置信度与储能最佳配置成本间的关系。该方法还通过在储能系统的控制策略中引入放电惩罚因子,根据荷电状态修正储能装置的充放电功率,达到了延长使用寿命的效果。研究结果为配置储能容量问题在电能质量和经济性间取得适度的折中提供了定量的依据,相比与传统容量配置方法,该方法更具灵活性与实用性。 【关键词】：华东电网 风力发电 储能系统 机会约束 不确定性 容量配置
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究发展现状10-13
• 1.2.1 微电网的研究发展现状10-11
• 1.2.2 储能技术研究发展现状11-13
• 1.3 微电网发展趋势与技术难点13-14
• 1.4 本文研究内容14-16
• 第二章 华东风电发展现状与前景16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 华东电网运行现状16-19
• 2.2.1 华东电网统调发电量和装机容量16-17
• 2.2.2 华东电网负荷特性17-18
• 2.2.3 华东电网调峰特性18-19
• 2.3 华东风电发展现状及前景19-21
• 2.3.1 华东地区风能资源19-20
• 2.3.2 华东风电发展现状20
• 2.3.3 华东风电发展前景20-21
• 2.4 华东大规模风电并网对电网影响21-23
• 2.5 华东风电发展建议23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 风力发电的不确定性及储能应用25-36
• 3.1 引言25
• 3.2 风力发电技术25-28
• 3.2.1 双馈风力发电机结构25-26
• 3.2.2 空气动力学模型26-27
• 3.2.3 桨距角控制27-28
• 3.3 风电出力不确定性及其应对措施28-30
• 3.3.1 风电出力不确定性研究概述28-29
• 3.3.2 风电功率预测技术应用29-30
• 3.4 储能技术30-35
• 3.4.1 储能技术在微电网中的应用30-32
• 3.4.2 储能电池和超级电容32-34
• 3.4.3 储能系统接入方式34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 基于机会约束的储能容量配置模型36-48
• 4.1 引言36
• 4.2 风机和储能混合系统结构36-37
• 4.3 储能设备运行策略37-40
• 4.4 储能容量配置数学模型40-42
• 4.4.1 机会约束简介40-41
• 4.4.2 机会约束规划数学模型41-42
• 4.5 基于随机模拟的遗传算法42-44
• 4.5.1 基于随机模拟的遗传算法简介42-43
• 4.5.2 基于随机模拟的遗传算法流程43-44
• 4.6 仿真研究44-47
• 4.7 本章小结47-48
• 第五章 结论与展望48-50
• 5.1 全文总结48
• 5.2 工作展望48-50
• 参考文献50-53
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文53-54
• 致谢54

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