大规模风电储能联合系统运行与控制研究综述

储能技术是解决风能等可再生能源非稳态特性的关键技术,其规模化应用后能有效提高电网对风力发电的接纳能力。首先分析了目前风电并网存在的问题,其次对各种储能技术进行比较,最后重点阐述了储能技术在风电并网中应用于平抑功率波动、提高风电系统低电压穿越能力、提高含风电电力系统的暂态稳定性和参与系统调频控制四方面的研究现状,为大规模风电储能联合系统运行与控制的进一步研究提供有益的借鉴。     

特约主编寄语

正以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有随机性、间歇性和波动性的特点,可再生能源的大规模并网运行给电网的安全稳定运行带来了很大挑战,促使储能的需求向规模化和大容量化方向快速发展。储能技术因其时序能量调节作用,正深刻改变着中国的电力与能源结构。可以预见储能技术的发展与应用将成为风/光等清洁能源规模利用之后,电力能源行业发展的又一关键动因,储能技术的发展已经进入一个全新的阶段,将对电网运行方式以及经济性产生较大影响。     

风电并网中的储能技术研究进展

储能技术是解决风电并网“瓶颈”问题,提高电网对风电接纳能力的有效途径之一。首先扼要地分析了目前风电并网存在的主要问题和成因,并对各种储能技术及其在风电并网中的应用情况进行简要总结;然后着重阐述了储能技术在解决风电的低电压穿越(LVRT)、功率波动、调频控制、稳定性和经济运行等问题的最新研究进展,并对其研究思路和重点问题进行了归纳和分析;在此基础上,提出了将储能系统的数学建模、控制策略、位置及容量优化、运行经济性等问题作为下一步研究工作关注的重点。将为更好地研究和利用储能技术改善风电并网运行特性提供一定的借鉴。     

基于压缩空气储能的风电场功率调节及效益分析

风能的间歇性和波动性给风力发电大规模并网应用带来了不利影响,利用储能技术能够很好地解决该问题,然而昂贵的成本一直是制约储能技术应用的瓶颈.文中提出了基于压缩空气储能(CAES)的风电场功率调节系统的额定功率以及容量的设计,在满足风电并网标准的前提下尽可能减小储能装置的规模,并利用仿真加以分析验证.建立了CAES装置效益...     

储能技术在新能源电力系统中的研究综述

在总结各种储能技术特点及其应用现状的基础上,分析了新能源大规模并网存在的问题,归纳阐述了储能技术在解决系统运行稳定性、功率波动、电能质量、风电低电压穿越等问题中的研究进展;针对储能系统的前期规划,综合考虑经济性能和技术性能要求,重点研究了储能系统的组成结构和优化配置方法,并对不同应用场合下储能系统的控制策略进行归纳;最后对储能技术的研究方向做出展望。     

储能技术在解决大规模风电并网问题中的应用前景分析

在大规模风电集中并网的电力系统中,风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力,是改善常规发电静态出力特性及风力发电动态响应特性的有效手段。文中阐述了应用储能装置解决大规模风电并网问题的基本思路,并就目前储能技术大规模应用所面临的问题及前景进行了展望。     

钒液流电池在微电网并网运行中的仿真研究

随着越来越多大规模光伏、风电等新能源的并网运行,其输出功率随机波动性给电网的安全运行带来的影响也愈发严重,利用储能技术来平滑风电场、光伏电站输出功率的波动是有效手段之一,对储能媒介建模及其控制的深入研究至关重要。介绍了钒液流电池(Vanadium Redox Flow Battery,VRB)的工作原理,在Matlab/Simulink中建立其模型,得到在恒流充放电条件下VRB堆栈电压变化曲线。将该模型应用在微电网并网运行模式中,证明了其可行性。     

基于改进蝙蝠算法的风蓄联合优化运行研究

由于风电的波动性和不确定性,大规模并网将对电力系统稳定运行产生较大的影响.将风电和抽水蓄能电站联合优化运行,以输出功率标准差最小为目标函数,建立了风电-抽水蓄能联合优化运行模型.风蓄联合优化运行模型是一个典型的高维、非线性优化问题,涉及复杂的风电、水电多决策变量.为有效解决这一问题,引入佳点集方法对蝙蝠算法进行改进,分...     

储能技术辅助风电并网控制的应用综述

随着风电渗透率的不断提高,其强波动性和高不确定性对电网安全经济运行的影响不断加剧,全球的电网公司都为此制定了各自的风电并网导则,用以规范风电并网的技术特性。首先从有功功率与频率控制、无功功率与电压控制、故障穿越控制3方面对各电网公司的风电并网技术规定进行了系统介绍,然后对风电自身控制手段应对并网技术规定的局限性进行了分析。另外还从上述3方面分别对储能技术应用于辅助风电并网控制的应用场景和控制算法进行了综述,分析了已有研究工作的优缺点,介绍了储能技术辅助风电并网的研究趋势。     

储氢-氢氧联合循环储能系统的应用分析

风电的波动性与间歇性给风电并网发电带来巨大影响,而储能技术是解决该问题的主要技术之一,通过储能系统可有效改善风电并网不稳定性问题。储氢-氢氧联合循环系统通过电解水将不稳定风能转化为氢能,进行能量储存,在用电高峰期通过氢氧联合循环将氢能转换为稳定的电能,从而实现风电的安全并网。选取某风电场作为案例,通过Aspen建模分析,结果显示该储能系统能明显降低风电的不稳定性,且系统易规模化,无污染,可将间歇性风电在一定时间内转化为稳定电力输出,从而实现大规模风电并网发电。