风—火—储联合调频运行方法研究

摘要

大力开发利用以风能为代表的新能源是实现低碳电力转型的重要途径。新能源发电具有随机性和波动性的特点，大规模并网对电力系统频率调节提出严峻挑战。在一些特殊工况下，火电旋转备用容量有限，响应速度慢，难以满足高比例新能源电力系统调频需求。变速风机本身不响应系统频率变化，可以通过减载策略参与系统频率调节；储能系统具有功率调节速度快、充放电功率调节灵活等优点，是优质调频资源。构建风-火-储联合调频，实现各类调频资源优势互补，是提升高比例新能源电力系统运行安全性的有效手段。本文围绕风-火-储联合调频系统的调频需求、控制策略等问题进行研究，研究工作具有重要的理论意义和工程实用价值。 本文通过实测数据分析了风电功率波动特性、负荷波动特性以及等效负荷波动特性及其对电力系统频率影响。 针对高风电渗透率电力系统调频需求，提出了风电机组放弃最大功率跟踪点运行方式从而参与系统调频；建立了考虑储能系统物理参数的通用模型，并提出了储能系统的惯性控制和一次调频控制方法。最终，提出了一种考虑各类调频机组调频死区不同和功率响应速度不同的风-火-储联合调频运行方法。 基于PSASP/UPI仿真平台下东北电网2014年最大运行方式算例，设计了两类电力系统实际运行常发生的场景进行仿真分析：大规模功率脱落对电网频率影响；风电功率波动对电网频率影响，并验证了风-火-储联合调频运行方法的有效性。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 基于实测数据的风电功率波动特性分析

2.1 风电功率波动特性分析

2.2 负荷波动特性分析

2.3 等效负荷波动对电力系统频率影响分析

2.4 本章小结

第3章 风-火-储联合调频运行方法研究

3.1 同步机频率响应原理

3.2 风电机组参与调频原理

3.3 储能系统参与调频原理

3.4 风-火-储联合调频运行方法

3.5 本章小结

第4章 风-火-储联合调频运行方法研究的仿真分析

4.1 PSASP/UPI软件仿真原理

4.2 大规模功率脱落系统频率仿真分析

4.3 风电功率波动系统频率仿真分析

4.4 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