毕业论文-电池储能系统参与电力系统调频的经济性研究

第③储能调频0.010.0010.80130.00451.00010.80130.773713.23711.6027e+010有以上数据为连续负荷扰动验算，可知储能系统参与协助电力系统调频部分较之于传统火电机组调频，其效果在评估指标和经济性方面均存在改善,在适宜的容量配备情况下，储能参与协助调频的经济效益会较传统机组式调频更佳，这也为大规模储能参与调频的经济性阻碍提供了可以克服的方案。根据机组调频效果指标K2可观察总结储能参与协助调频能使调频效果更显著，按照相关研究方法配备储能系统参与协助调频可使系统调频服务获利。在例（2）和例（3）两种不同容量配置的储能系统参与情况下，所获收益情况却截然相反，例（2）中储能系统容量配置与例（1）中相比大致为取代传统机组的20倍，与相关研究中储能系统高效性验证中为传统火电机组和联合循环机组的20倍大抵一致，而例（3）中储能系统配备明显高于该比例，即储能系统备用容量存在明显浪费，因而不具备经济性原则。下面针对0.01p.u.的阶跃扰动仅进行调频效果分析：由于阶跃负荷不存在持久的连续调频动作，故而只做相关储能参与调频的效果分析，定性分析频率扰动状况如下图5.10所示，利用第3章的评价系数K1可得到：传统火电机组调频K1=7.5477图5.10储能参与协助调频：其频率波动情况如下图5.11所示：衡量指标：K1=1.2534图5.11由以上两类负荷扰动验证实例可知，储能参与系统调频使其调节效果有显著提高，储能系统较之单纯的传统的机组调频反应速度更为迅速，而从经济评估成本和效益计算的过程中可以看出，储能系统运行成本与传统调频机组的运行成本相比，要少得多，而基于储能的特点比如高效性，配备储能系统参与电力系统的调频也可以在减少所需热备用容量成本方面降低成本。利用相关方法进行适宜的储能系统容量配置，从而参与协助电力系统调频能明显改善电网的调频经济行问题，并使电力系统调频服务项目获利。5.3本章小结本章主要利用电力系统建模相关基础知识建立两区域联络模型，在适宜的容量配置情况下，模拟储能系统参与协助调频和传统的机组调频这两种运行方式下系统区域的频率变化情况。以长沙-湘潭地区电力系统运行数据为基础，给定负荷随机扰动（-0.01~0.01p.u)和阶跃负荷(0.01p.u.)这两种情况下进行验证，对连续随机扰动进行了储能系统使用寿命周期内的经济评估，利用第四章提炼的指标K2进行调频效果的衡量，而阶跃负荷扰动则利用K1指标进行调频效果的衡量。在相同的备用容量配置时，在阶跃负荷扰动和连续随机扰动两种情况下，通过本文提出的指标K1、K2观察出储能参与的调频过程比传统常规机组效果更佳，储能调频性能高效性得到体现；而经济评估是在15min的周期内进行仿真，负荷扰动为（-0.01~0.01p.u)的连续随机波动负荷，结合电网常规调频服务的效益计算方法计算，在调频效果评估指标相近甚至储能参与调频效果更好的情况下，储能参与调频的辅助服务盈利状态比常规机组更显著。在最终效益的评估计算中可以看出，储能参与调频可是原本收益为负的调频服务系统转换为收益为正的状态。结论在全球面临的能源问题上，新能源的适用范围越来越广，在传统的电力系统结构中，接入间歇性的新能源风电、光电等是必然，而这些间歇性能源的波动性对电力系统造成的扰动也是对电力系统安全稳定性的挑战。为了确保电力系统的安全稳定运行，保持频率在稳定范围内是最基本的条件，储能系统参与电力系统调频是应对这些间歇性能源的波动扰动的最有前景的方案，储能系统具有响应快、控制跟踪精确、能量利用率高等特点。本文致力于电池储能系统参与调频的经济性研究，利用现有的有关调频效果的研究归纳总结出所需的调频效果对比指标，并通过matlab仿真软件进行两区域的电力系统传统方式调频和储能参与协助调频的仿真对比，在相应基本数据基础上得到两种运行方式的调频效果对比指标，以及利用相应知识进行经济方案的评估，验证储能系统参与协助调频的经济性和高效性。由于学术水平有限、实际研究经验不足和时间仓促等原因，本论文还有很多不足之处：在本文中的电池储能系统模型参数采用的是最简单的一介惯性环节，未考虑电池的电池温度，电流、SOC等的动态因素对电池状态的影响；本文中经济评估方案中验算经济效益时未考虑环境效益（燃烧排放气体等）的因素。致谢时光荏苒，转眼间就到毕业的日子。回想大学四年，心中充满了无限感激。感谢湖南大学为我们提供良好的学习环境，让我们能在这里专心学习。本研究及论文是在我的导师李欣然教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神和精益求精的工作作风，深深地激励和感染着我。李欣然教授在刚开始进行论文选题的时候，就组织我们一起开会，为我们讲解每一个论文题目的要求，让我们明确论文的基本研究方向，然后再让我们自主选题；在选题之后又为我们每一位同学安排了相关方向的一位研究生学长或学姐来帮助我们。在此，特向李欣然教授致以最诚挚的谢意和崇高的敬意！我还要特别感谢周婷婷师姐，她耐心细致的为我解答在论文完成过程中遇到的问题，并给与真诚而具有指导性的意见，在本论文资料收集、开题及每个阶段的研究过程中都给予了我很大的帮助，帮助我论文的顺利完成。感谢您的关心和付出！此外，我还要感谢一起进行毕业设计研究的同学们，感谢一路有你们的陪伴！“不积跬步无以至千里”，这次毕业论文最终能够顺利完成应当归功于大学四年间教导我的老师们，老师们的悉心教导使我能够很好的掌握专业知识，并顺利完成毕业论文。感谢您们！此外，我还要深深地感谢我的家人无微不至的关