畢業(yè)論文-電池儲能系統(tǒng)參與電力系統(tǒng)調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性研究

第③儲能調(diào)頻0.010.0010.80130.00451.00010.80130.773713.23711.6027e+010有以上數(shù)據(jù)為連續(xù)負(fù)荷擾動驗(yàn)算，可知儲能系統(tǒng)參與協(xié)助電力系統(tǒng)調(diào)頻部分較之于傳統(tǒng)火電機(jī)組調(diào)頻，其效果在評估指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性方面均存在改善,在適宜的容量配備情況下，儲能參與協(xié)助調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)效益會較傳統(tǒng)機(jī)組式調(diào)頻更佳，這也為大規(guī)模儲能參與調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性阻礙提供了可以克服的方案。根據(jù)機(jī)組調(diào)頻效果指標(biāo)K2可觀察總結(jié)儲能參與協(xié)助調(diào)頻能使調(diào)頻效果更顯著，按照相關(guān)研究方法配備儲能系統(tǒng)參與協(xié)助調(diào)頻可使系統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)獲利。在例（2）和例（3）兩種不同容量配置的儲能系統(tǒng)參與情況下，所獲收益情況卻截然相反，例（2）中儲能系統(tǒng)容量配置與例（1）中相比大致為取代傳統(tǒng)機(jī)組的20倍，與相關(guān)研究中儲能系統(tǒng)高效性驗(yàn)證中為傳統(tǒng)火電機(jī)組和聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的20倍大抵一致，而例（3）中儲能系統(tǒng)配備明顯高于該比例，即儲能系統(tǒng)備用容量存在明顯浪費(fèi)，因而不具備經(jīng)濟(jì)性原則。下面針對0.01p.u.的階躍擾動僅進(jìn)行調(diào)頻效果分析：由于階躍負(fù)荷不存在持久的連續(xù)調(diào)頻動作，故而只做相關(guān)儲能參與調(diào)頻的效果分析，定性分析頻率擾動狀況如下圖5.10所示，利用第3章的評價系數(shù)K1可得到：傳統(tǒng)火電機(jī)組調(diào)頻K1=7.5477圖5.10儲能參與協(xié)助調(diào)頻：其頻率波動情況如下圖5.11所示：衡量指標(biāo)：K1=1.2534圖5.11由以上兩類負(fù)荷擾動驗(yàn)證實(shí)例可知，儲能參與系統(tǒng)調(diào)頻使其調(diào)節(jié)效果有顯著提高，儲能系統(tǒng)較之單純的傳統(tǒng)的機(jī)組調(diào)頻反應(yīng)速度更為迅速，而從經(jīng)濟(jì)評估成本和效益計算的過程中可以看出，儲能系統(tǒng)運(yùn)行成本與傳統(tǒng)調(diào)頻機(jī)組的運(yùn)行成本相比，要少得多，而基于儲能的特點(diǎn)比如高效性，配備儲能系統(tǒng)參與電力系統(tǒng)的調(diào)頻也可以在減少所需熱備用容量成本方面降低成本。利用相關(guān)方法進(jìn)行適宜的儲能系統(tǒng)容量配置，從而參與協(xié)助電力系統(tǒng)調(diào)頻能明顯改善電網(wǎng)的調(diào)頻經(jīng)濟(jì)行問題，并使電力系統(tǒng)調(diào)頻服務(wù)項(xiàng)目獲利。5.3本章小結(jié)本章主要利用電力系統(tǒng)建模相關(guān)基礎(chǔ)知識建立兩區(qū)域聯(lián)絡(luò)模型，在適宜的容量配置情況下，模擬儲能系統(tǒng)參與協(xié)助調(diào)頻和傳統(tǒng)的機(jī)組調(diào)頻這兩種運(yùn)行方式下系統(tǒng)區(qū)域的頻率變化情況。以長沙-湘潭地區(qū)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，給定負(fù)荷隨機(jī)擾動（-0.01~0.01p.u)和階躍負(fù)荷(0.01p.u.)這兩種情況下進(jìn)行驗(yàn)證，對連續(xù)隨機(jī)擾動進(jìn)行了儲能系統(tǒng)使用壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)評估，利用第四章提煉的指標(biāo)K2進(jìn)行調(diào)頻效果的衡量，而階躍負(fù)荷擾動則利用K1指標(biāo)進(jìn)行調(diào)頻效果的衡量。在相同的備用容量配置時，在階躍負(fù)荷擾動和連續(xù)隨機(jī)擾動兩種情況下，通過本文提出的指標(biāo)K1、K2觀察出儲能參與的調(diào)頻過程比傳統(tǒng)常規(guī)機(jī)組效果更佳，儲能調(diào)頻性能高效性得到體現(xiàn)；而經(jīng)濟(jì)評估是在15min的周期內(nèi)進(jìn)行仿真，負(fù)荷擾動為（-0.01~0.01p.u)的連續(xù)隨機(jī)波動負(fù)荷，結(jié)合電網(wǎng)常規(guī)調(diào)頻服務(wù)的效益計算方法計算，在調(diào)頻效果評估指標(biāo)相近甚至儲能參與調(diào)頻效果更好的情況下，儲能參與調(diào)頻的輔助服務(wù)盈利狀態(tài)比常規(guī)機(jī)組更顯著。在最終效益的評估計算中可以看出，儲能參與調(diào)頻可是原本收益為負(fù)的調(diào)頻服務(wù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為收益為正的狀態(tài)。結(jié)論在全球面臨的能源問題上，新能源的適用范圍越來越廣，在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，接入間歇性的新能源風(fēng)電、光電等是必然，而這些間歇性能源的波動性對電力系統(tǒng)造成的擾動也是對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。為了確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保持頻率在穩(wěn)定范圍內(nèi)是最基本的條件，儲能系統(tǒng)參與電力系統(tǒng)調(diào)頻是應(yīng)對這些間歇性能源的波動擾動的最有前景的方案，儲能系統(tǒng)具有響應(yīng)快、控制跟蹤精確、能量利用率高等特點(diǎn)。本文致力于電池儲能系統(tǒng)參與調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性研究，利用現(xiàn)有的有關(guān)調(diào)頻效果的研究歸納總結(jié)出所需的調(diào)頻效果對比指標(biāo)，并通過matlab仿真軟件進(jìn)行兩區(qū)域的電力系統(tǒng)傳統(tǒng)方式調(diào)頻和儲能參與協(xié)助調(diào)頻的仿真對比，在相應(yīng)基本數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上得到兩種運(yùn)行方式的調(diào)頻效果對比指標(biāo)，以及利用相應(yīng)知識進(jìn)行經(jīng)濟(jì)方案的評估，驗(yàn)證儲能系統(tǒng)參與協(xié)助調(diào)頻的經(jīng)濟(jì)性和高效性。由于學(xué)術(shù)水平有限、實(shí)際研究經(jīng)驗(yàn)不足和時間倉促等原因，本論文還有很多不足之處：在本文中的電池儲能系統(tǒng)模型參數(shù)采用的是最簡單的一介慣性環(huán)節(jié)，未考慮電池的電池溫度，電流、SOC等的動態(tài)因素對電池狀態(tài)的影響；本文中經(jīng)濟(jì)評估方案中驗(yàn)算經(jīng)濟(jì)效益時未考慮環(huán)境效益（燃燒排放氣體等）的因素。致謝時光荏苒，轉(zhuǎn)眼間就到畢業(yè)的日子?；叵氪髮W(xué)四年，心中充滿了無限感激。感謝湖南大學(xué)為我們提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓我們能在這里專心學(xué)習(xí)。本研究及論文是在我的導(dǎo)師李欣然教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和精益求精的工作作風(fēng)，深深地激勵和感染著我。李欣然教授在剛開始進(jìn)行論文選題的時候，就組織我們一起開會，為我們講解每一個論文題目的要求，讓我們明確論文的基本研究方向，然后再讓我們自主選題；在選題之后又為我們每一位同學(xué)安排了相關(guān)方向的一位研究生學(xué)長或?qū)W姐來幫助我們。在此，特向李欣然教授致以最誠摯的謝意和崇高的敬意！我還要特別感謝周婷婷師姐，她耐心細(xì)致的為我解答在論文完成過程中遇到的問題，并給與真誠而具有指導(dǎo)性的意見，在本論文資料收集、開題及每個階段的研究過程中都給予了我很大的幫助，幫助我論文的順利完成。感謝您的關(guān)心和付出！此外，我還要感謝一起進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計研究的同學(xué)們，感謝一路有你們的陪伴！“不積跬步無以至千里”，這次畢業(yè)論文最終能夠順利完成應(yīng)當(dāng)歸功于大學(xué)四年間教導(dǎo)我的老師們，老師們的悉心教導(dǎo)使我能夠很好的掌握專業(yè)知識，并順利完成畢業(yè)論文。感謝您們！此外，我還要深深地感謝我的家人無微不至的關(guān)