基于頻譜分析法的備用容量優(yōu)化研究.pdf

1、在實際的電力系統(tǒng)中,負荷的隨機波動和電力設備隨機故障等計劃之外的現(xiàn)象時有發(fā)生,為了保證用戶供電的安全性和可靠性,電力系統(tǒng)必須預留合適的備用容量來滿足計劃以外的負荷需求。
　　對于常規(guī)電源系統(tǒng),由于電源輸出可靠且負荷功率可預測,選擇較小的備用容量即可實現(xiàn)系統(tǒng)平衡控制。然而,為解決生態(tài)環(huán)境惡化及化石能源快速消耗等問題,風力發(fā)電、光伏發(fā)電以及光電與建筑一體化(Building Integrated with Photovotaic,BI

2、PV)等新型發(fā)電模式迅速發(fā)展,隨著風、光等可再生能源并網(wǎng)規(guī)模的逐漸增大,其固有的間歇性和波動性給電力系統(tǒng)調(diào)度帶來諸多問題,如要全額消納可再生能源出力,僅依靠系統(tǒng)中其他機組提供的備用容量,不足以全域平抑間歇式電源并網(wǎng)后系統(tǒng)負荷的波動性和預測誤差。對于含不確定電源系統(tǒng),為了減小系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力,需要利用儲能系統(tǒng)作為支撐,平滑可再生能源發(fā)電輸出,緩解備用機組的負擔,提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力。
　　因此,準確評估備用需求,實時監(jiān)控備用是

3、否足夠,合理分配儲能容量和機組備用,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性兩者兼顧顯得非常必要。然而,目前已有的備用確定方法未能很好地解決相應問題,為此,本文就相關(guān)問題進行了較為系統(tǒng)和深入的探索和研究。
　　本文提出了一種基于頻譜分析的備用容量優(yōu)化方法。該方法利用離散傅里葉變換(Discrete Fourier Transform,DFT)對系統(tǒng)功率偏差進行頻譜分析,在不同的時間范圍內(nèi),采取不同的控制機制,調(diào)用相應不同類型的控制容量以補償功

4、率偏差,基于頻譜分析結(jié)果,確定備用需求。對于含不確定電源系統(tǒng),當備用機組無法承擔備用需求時,利用儲能系統(tǒng)作為支撐,合理確定儲能系統(tǒng)容量和儲能補償后的系統(tǒng)備用需求。
　　為了驗證所提方法的有效性,本文進行了廣泛的仿真和測試,無論常規(guī)電源系統(tǒng)還是含不確定電源系統(tǒng),該方法均能準確評估備用需求,使系統(tǒng)以較小的備用容量補償功率缺額,實現(xiàn)系統(tǒng)的平衡要求;對于含不確定電源系統(tǒng),經(jīng)所配置儲能容量補償后,系統(tǒng)本身僅需提供較小的備用容量即可平抑發(fā)電輸