儲能電池用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的研究.pdf

1、進入21世紀以來，各國電網(wǎng)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，以風電、光伏發(fā)電為代表的清潔能源發(fā)電滲透率逐步上升，大互聯(lián)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性日益增強，電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和電能質(zhì)量不斷受到?jīng)_擊，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行面臨巨大挑戰(zhàn)，電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定問題日益突出。儲能技術(shù)為改善電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性提供了新的契機。電化學電池等儲能電源具有快速精確的功率跟蹤能力，能夠為電網(wǎng)提供瞬時和短時的功率支持，具備的有功、無功綜合調(diào)節(jié)能力使其成為改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的有效手段

2、。本文在電化學電池儲能用于改善電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的選型、暫態(tài)穩(wěn)定評估、控制策略、暫態(tài)建模及應(yīng)用方面展開研究。
　　首先，針對現(xiàn)有暫態(tài)穩(wěn)定控制存在的問題對比分析了儲能電源具有的優(yōu)勢。從技術(shù)指標和經(jīng)濟指標兩個方面構(gòu)建了選型適用性綜合評價指標體系;運用主觀賦權(quán)法原理，對各技術(shù)指標和經(jīng)濟指標進行權(quán)重分配;對各類儲能電源進行選型綜合評價，根據(jù)綜合評價結(jié)果選出適用于暫態(tài)穩(wěn)定應(yīng)用的儲能電源類型。
　　其次，基于支路暫態(tài)勢能函數(shù)，提出了一種基

3、于機組單元相對暫態(tài)勢能的電力系統(tǒng)暫態(tài)功角穩(wěn)定判別評估方法，定義了機組單元暫態(tài)穩(wěn)定性判別指標和發(fā)電機暫態(tài)穩(wěn)定度指標，通過NEW-ENGLAND10機39節(jié)點系統(tǒng)仿真驗證該方法能快速、準確的判別系統(tǒng)的暫態(tài)功角穩(wěn)定性和失穩(wěn)分群模式。針對含儲能電池的單機無窮大系統(tǒng)，從理論上分析了儲能電池提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的機理;分析了儲能電池不同接入位置的影響效果，得出儲能電池接在發(fā)電機側(cè)效果更好的結(jié)論。
　　最后，研究了儲能電池的控制策略和暫態(tài)建模及應(yīng)用效

4、果。利用等面積準則和支路暫態(tài)勢能函數(shù)，提出了一種基于臨界支路暫態(tài)勢能控制的儲能電池控制策略，并提取了儲能電池的功率控制信號。針對儲能電池動態(tài)建模存在的不足，構(gòu)建了考慮儲能電池本體和逆變器控制系統(tǒng)綜合作用的儲能電池并網(wǎng)控制模型，并在PSASP中建立了相應(yīng)的仿真模型。利用單機無窮大系統(tǒng)仿真驗證了儲能電池控制策略和暫態(tài)模型的有效性和適用性，并對比了儲能電池不同接入位置及不同功率限制的影響效果。通過NEW-ENGLAND10機39節(jié)點系統(tǒng)的仿真