基于储能的风电爬坡事件平抑方法研究

摘要

不可再生能源短缺和环境污染的问题日益严重，使得可再生能源发电的比例在电网中逐年加大。由于受到风速的影响，风电的输出功率具有随机性和不确定性，应用储能系统对风电出力进行平抑是当今研究的热门课题。风电波动所产生的爬坡事件更会给电网安全运行带来极大的危害。本文利用抽水蓄能电站对风电的爬坡事件进行平抑。 本文通过对风电爬坡事件的研究，掌握了风电爬坡事件的概念与数学公式定义。对国内外风电爬坡事件平抑方法的研究，为本文平抑风电爬坡事件提供了参考。储能技术的研究，确定了本文应用抽水蓄能电站对风电爬坡事件进行平抑。 本文通过对风电爬坡事件进行数学公式的定义，并结合抽水蓄能电站的数学模型和相应的风电爬坡率约束限制，建立了以平抑风电出力波动最小的目标函数模型。应用动态规划方法定义了阶段、状态和决策等变量，并使用动态规划方法对目标函数进行求解，得出风电爬坡事件平抑后的功率曲线和抽水蓄能电站的调度情况。本文在应用动态规划方法对风电爬坡事件进行平抑的基础上，设计自适应动态规划方法对动态规划方法进行改进，用以解决动态规划方法求解过程中存在的计算速度慢和过度平抑的问题。结果表明，自适应动态规划方法在平抑风电爬坡事件的同时，也解决了动态规划方法所存在的问题，并提高了风电的收益。

目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 风电爬坡事件

1.3 风电爬坡事件平抑方法研究现状

1.4 储能技术研究现状

1.5 本文的主要研究内容

第2章 风力发电和抽水蓄能电站基本原理

2.1 引言

2.2 风力发电

2.2.1 风力发电原理及爬坡功率特性

2.2.2 风力发电机分类

2.2.3 风电并网及爬坡事件的影响

2.3 抽水蓄能电站

2.3.1 抽水蓄能电站原理

2.3.2 抽水蓄能电站的作用

2.4 本章小结

第3章 基于动态规划方法的风电爬坡事件平抑

3.1 引言

3.2 约束条件和目标函数

3.2.1 约束条件

3.2.2 目标函数

3.3 动态规划方法

3.3.1 平抑方法流程图及具体步骤

3.4 算例研究

3.4.1 爬坡事件的判定

3.4.2 平抑结果

3.4.3 评价函数

3.5 本章小结

第4章 基于自适应动态规划方法的风电爬坡事件平抑

4.1 引言

4.2 约束条件和目标函数

4.2.1 约束条件

4.2.2 目标函数

4.3自适应动态规划方法

4.3.1 神经网络简介

4.3.2 平抑方法流程图及具体步骤

4.4 算例研究

4.4.1 平抑结果比较分析

4.4.2 效益计算

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

声明

致谢