风电火电联合优化调度的研究

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随着能源危机和环境问题的日益严重,可再生能源的开发利用变得日益重要。风能作为可再生能源中最具有前景的一种资源,近些年来得到了快速的发展。但是由于风电的波动性和随机性,大规模风电入网给电网造成了诸多不利影响。因此,针对风电功率波动特性的描述及其平抑方法的研究具有重要意义。本文在论述了现有风电功率波动平抑方法的基础上,提出了采用火电和储能系统共同补偿风电功率波动的方法,即风火储联合系统,使风火储联合系统的总出力达到一个平稳的状态。论文分别从时域角度和频域角度对风电功率波动特性进行了分析。时域方面,主要分析了风电功率输出的分布特性,以及装机容量和时间尺度变化对风电功率波动的影响;频域方面,基于功率谱密度的原理,给出了风电功率的频域分布,并论证了风电功率的汇聚效应。基于低通滤波器的原理,研究了储能系统对风电功率波动的平抑作用。提出了储能系统平抑风电功率波动的控制策略,分析了低通滤波器截止频率的变化对风电功率波动平抑效果的影响,并且给出了所需储能系统额定功率和额定容量的计算方法。提出了风火储联合入网方法,介绍了风火储联合系统的基本结构,给出了文中所用火电机组简化模型及储能系统总体结构。分析了风火储联合系统中风电功率波动的平抑策略,根据火电机组的相频特性,将风电功率按频域划分为低频部分和高频部分,采用火电机组平抑风电功率低频部分,采用储能系统平抑风电功率高频部分。文章给出了所需火电机组数量的计算方法,分析了火电机组对风电功率波动的平抑效果,然后计算出所需储能系统的功率和容量。最终得到风火储联合系统的输出,并与平抑前原始风电功率做了对比。
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