風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合應(yīng)用中儲(chǔ)能的需求評(píng)估方法研究.pdf

1、化石能源的枯竭和環(huán)境問(wèn)題的惡化，大力推動(dòng)了可再生能源在全球范圍內(nèi)的發(fā)展，其中風(fēng)力發(fā)電作為相對(duì)成熟的技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。但由于風(fēng)能資源存在不確定性等缺陷，風(fēng)電功率會(huì)表現(xiàn)出不同程度的波動(dòng)性。隨著風(fēng)電規(guī)模的逐年增大，其并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)也在隨之升級(jí)，包括出力波動(dòng)對(duì)電能質(zhì)量的影響以及給常規(guī)機(jī)組帶來(lái)的調(diào)峰壓力、低精度的風(fēng)電預(yù)測(cè)給電力系統(tǒng)帶來(lái)的調(diào)度難題等。而儲(chǔ)能技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展則為解決風(fēng)電并網(wǎng)問(wèn)題提供了有效途徑。為風(fēng)電場(chǎng)配置合適類型和規(guī)

2、模的儲(chǔ)能電源，形成風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)儲(chǔ)能電源的快速功率吞吐作用和電量時(shí)移能力，改善風(fēng)電出力特性，使其成為相對(duì)可控、可調(diào)的電源，提高其并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。本文通過(guò)細(xì)分風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合應(yīng)用場(chǎng)景，提出了集“應(yīng)用選型-容量配置-優(yōu)選評(píng)估”環(huán)節(jié)于一體的儲(chǔ)能需求評(píng)估方法，能為相關(guān)決策者提供規(guī)劃指導(dǎo)，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文首先提煉了各類儲(chǔ)能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征指標(biāo)，形成其綜合指標(biāo)體系，并以蓄電池為主要對(duì)象構(gòu)建了表征充放電過(guò)程的儲(chǔ)能綜合靜態(tài)模型。

3、根據(jù)控制目標(biāo)和時(shí)間尺度的不同，劃分了包括“平抑波動(dòng)”、“跟蹤計(jì)劃出力”和“削峰填谷”三個(gè)風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合應(yīng)用場(chǎng)景，并提煉了相應(yīng)場(chǎng)景的特征指標(biāo)。基于各類儲(chǔ)能的相互對(duì)比和綜合指標(biāo)體系，利用層次分析法進(jìn)行了儲(chǔ)能的選型匹配，確定了三個(gè)場(chǎng)景下相對(duì)合適的儲(chǔ)能類型。
　　基于全壽命周期成本理論及運(yùn)行過(guò)程中的“等效替代”效應(yīng)，利用凈現(xiàn)值法構(gòu)建了儲(chǔ)能的成本-效益經(jīng)濟(jì)模型。并以蓄電池為主要對(duì)象，提出了結(jié)合等效循環(huán)壽命法和雨流計(jì)數(shù)法的儲(chǔ)能運(yùn)行壽命測(cè)算方法。根據(jù)

4、儲(chǔ)能選型的結(jié)果，分別針對(duì)三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景提出了合適的容量配置策略，通過(guò)對(duì)張北等地風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)例仿真，形成了各應(yīng)用場(chǎng)景下多套可行的儲(chǔ)能配置方案。其中“平抑波動(dòng)”場(chǎng)景采用的是滑動(dòng)平均濾波和小波包分解波動(dòng)分量的方法，“跟蹤計(jì)劃出力”場(chǎng)景采用的是粒子群算法對(duì)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)模型優(yōu)化求解的方法，“削峰填谷”場(chǎng)景采用的是劃分儲(chǔ)能內(nèi)外層控制區(qū)和一階低通濾波的方法。
　　最后為評(píng)估各儲(chǔ)能配置方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性能上的優(yōu)劣，將偏好順序結(jié)構(gòu)法和層次分析法相結(jié)合進(jìn)行