电池储能系统在电网中的全过程动态建模与仿真研究

来源 :华北电力大学(保定)   | 被引量 : 0次 | 上传用户:du_one
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电池储能在电网中的应用愈加广泛,业内对适用于工程仿真的电池储能模型提出更高要求,开发电池储能及其控制系统的全过程动态仿真模型成为迫切需求;而在控制系统中应用合适的控制策略,不仅提高电池储能并网后的电能质量和系统稳定性,还可使电池储能系统运行更具经济性,同样具有重要意义。本文在电池储能系统建模、电池储能参与电网的调频控制策略、并网效果分析等方面做了以下工作:
  设计并参与开发一种基于大型电力系统仿真分析软件PSD的电池储能系统全过程动态仿真模型,可实现机电暂态和中长期动态仿真功能。该电池储能系统包含本文提出的储能电池组模型,并在换流器控制模型中应用典型的内外环控制方式,同时编译调试了PSD风电/光伏模型的中低电压穿越控制、频率控制等模型的程序接口,使电池储能模型具备低压穿越能力和调频等功能。
  提出一种电池储能参与电网一次调频的自适应综合控制策略。该策略在负荷扰动初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机惯性响应;在频率恢复期采用可变系数的负虚拟惯性控制,综合考虑频率恶化程度(最大频率偏差)和荷电状态SOC动态调整出力以加快频率恢复;在整个调频期内采用基于双曲正切函数特性的变系数下垂控制,下垂系数的大小与SOC有关,可在保证调频需求的同时兼顾电池容量的保持效果。
  提出一种电池储能辅助火电参与AGC动态调频的综合控制策略。该策略中电池储能与AGC协调运行,在调频初期采用基于区域控制偏差(ACE)信号的控制方法,并利用灵敏度分析确定切换时刻,避免该方法阻碍频率恢复;在切换时刻后采用计及火电爬坡速率限制的自适应控制策略,该策略基于火电机组的爬坡速率限制动态分配区域调频需求(ARR),并根据SOC的变化动态调整电池储能出力,兼顾调频效果和SOC的保持效果。
  基于某省区域电网数据,在PSD软件中应用本文的仿真模型,验证模型在实际工程仿真中可靠性的基础上,分析了电池储能在控制电网过负荷及提高电压支撑能力方面的效果。
其他文献
变电站继电保护设备可靠工作保证了变电站的运行稳定性。随着智能站的发展,复杂的智能设备、网络化的光纤链路、标准化的通信模型给智能站运维人员带来了极大的挑战。目前智能站的多源异构数据统一管理和运用难以实现。针对海量的继电保护设备缺陷数据,检修运维人员缺乏有效的缺陷数据分析方法。另外,智能站继电保护二次回路故障诊断也较为困难。针对以上问题,本文以减少变电站继电保护设备缺陷,实现二次回路故障诊断为根本目的
学位
多回大容量直流异步外送、新能源规模化并网,使得区域电网呈现显著的低惯性特征,其网架结构蕴含了复杂的稳定特性。长期以来,在电网规划设计和运行中忽略了系统惯性的影响,且基于完整的同步电网条件对备用需求进行设置。对于直流和新能源高渗透的低惯性电网,一方面,风电、光伏等波动性电源加剧了运行方式的多样性;另一方面,多类型交直流故障使得故障分析数目大为增加。因此,当前迫切需要掌握新能源高渗透型电网的惯性特性,
智能变电站继电保护装置的性能直接影响变电站的安全稳定运行,而继电保护装置性能的测试通常由专用的继电保护测试仪来完成。大量调试现场的反馈信息,特别是针对保护单体的调试反馈信息,表明使用现有的数字式继电保护测试仪来完成保护装置的单体调试往往需要消耗大量的精力以及时间,而且,利用现有的数字式继电保护测试仪无法完成对保护装置的通信一致性检查。  为提高数字式继电保护测试仪的测试效率和测试效果,测试过程标准
随着多项新能源和常规电源打捆联合外送的特高压直流工程建设,送端区域电网将形成多类型电源互补且交直流混联的新特点。新能源渗透率的大幅度提高,对交直流混联送端电网的安全稳定特性将产生较大影响。本文针对多能互补交直流混联送端电网,从暂态稳定性的角度,对大规模新能源并网方案、电源组织方案和新能源极限消纳能力等三个问题进行了重点研究。  分析了规模化新能源采用不同拓扑结构和并网点方案下送端电网的特性。提出了
我国东北地区源荷供需矛盾突出,新能源装机容量的持续增长和负荷增速的不断下降加剧了电网的供需差异,调峰问题愈加严重。东北地区供热期热电机组以热定电方式运行,电网低谷调峰极其困难。为解决电网调峰难问题、提高清洁能源利用效率,国家发布多项政策开放调峰辅助服务市场,鼓励机组及其他可控负荷参与调峰。目前主流的调峰方案均存在环境及运行效率等方面的不足。利用储能技术的电能双向流动、能量时移及灵活调节的特点,能够
学位
随着国家电网公司“泛在电力物联网”概念的提出,标志着我国正向世界一流能源互联网迈进。“泛在电力物联网”的实现,需要先进的信息技术、通信技术和智能技术等各方资源提供充足有效的信息数据。电力线载波通信利用现成的电力网络作为通信信道,大大节省了建设信道的投资,具有天然的网络通道资源和应用的灵活便利性,作为光通信的补充和延伸,电力线载波通信是泛在电力物联网通信技术的重要选择之一。本文以地埋电缆为传输介质的
我国在建设大型风电基地的进程中,主流双馈风电场经固定串补通道外送功率时面临诱发次同步振荡(SSO)的风险问题。现有风电SSO解决方案主要包括升级、改造双馈风机(DFIG)控制策略和设计并联型FACTS抑制装置,鲜有文献报道串联型FACTS抑制装置。本文针对双馈风电场并网系统的SSO问题,研究基于H桥型静止同步串联补偿器(H-SSSC)的风电SSO抑制方法,主要研究工作如下:  建立了双馈风电场-固
学位
近年来风电装机容量不断提高,以双馈风机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG)为主的大型风电场逐渐增多,其经串补并网系统次同步振荡(Sub-synchronous oscillation, SSO)问题日益严重。串联型FACTS装置因其较好的灵活性、运行方式对其抑制效果影响小的优点,适合用作SSO的抑制。模块化多电平换流器(Modular Multilevel
目前我国经济社会处于高速发展时期,电力需求日益增长。直流输电系统在大容量、远距离输电领域获得了广泛的应用。随着半导体全控型器件的技术进步,柔性直流输电系统获得了长足的发展,在新能源接入,远距离输电,城市配电等领域受到越来越多的关注。柔性直流输电系统是一个多参数、高维度、强非线性的复杂系统。柔性直流输电工程的控制系统参数,需要根据系统条件和工程经验进行调整。但一些系统难以通过参数调试来获得系统的稳定
随着电力现货市场的不断推进,电力供需双方的互动日益频繁,参与需求响应的主体越来越多。就需求响应发布者而言,除了传统情况下,电网公司发布需求响应外,售电商同样有发布需求响应的需求。由于售电商的决策通常会对电力用户的行为产生长期影响,因此有必要研究一种能使得售电商长期收益最大化的方法。本文采用了适合解决需求响应这种序贯决策问题的强化学习算法,并针对售电商与用户的需求响应中状态与动作空间过大导致维数灾以
学位