發(fā)布時(shí)間：2020-11-02 11:21

　　 風(fēng)電出力具有隨機(jī)性和波動(dòng)性,其規(guī)�；�并網(wǎng)會(huì)危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。儲(chǔ)能系統(tǒng)具有雙向功率吞吐能力,能夠?qū)崿F(xiàn)電能的時(shí)空平移,可有效抑制風(fēng)電的波動(dòng)性,大幅提高電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力。但通過(guò)對(duì)風(fēng)電出力特性的量化分析可知,平抑風(fēng)電出力波動(dòng)對(duì)儲(chǔ)能既有快速功率跟蹤和頻繁充放電下循環(huán)壽命長(zhǎng)的要求,又有較大功率等級(jí)和較大儲(chǔ)能容量的要求。單一儲(chǔ)能無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足,需要將多種儲(chǔ)能配合使用,以便充分利用各類(lèi)型儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)。本文在風(fēng)電功率波動(dòng)特性分析的基礎(chǔ)上,研究不同功率分配方法對(duì)儲(chǔ)能容量配置的影響,提出了一種利用滑動(dòng)平均法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分解(the empirical mode decomposition,EMD)獲得儲(chǔ)能參考功率的混合儲(chǔ)能(hybrid energy storage system,HESS)功率和容量配置方法,并對(duì)應(yīng)用于“平抑波動(dòng)”場(chǎng)景的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。首先分析了風(fēng)電波動(dòng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因,建立了風(fēng)電波動(dòng)量化指標(biāo)體系,闡述了風(fēng)電輸出功率波動(dòng)的平抑要求;基于風(fēng)電功率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),分別從時(shí)域、頻域的角度系統(tǒng)地研究了風(fēng)電輸出功率及其波動(dòng)特性,指出風(fēng)電出力具有隨機(jī)性和波動(dòng)性,隨時(shí)間尺度增加,波動(dòng)性增強(qiáng),其中低頻波動(dòng)幅值較高,高頻波動(dòng)幅值較低,風(fēng)電場(chǎng)的集群效應(yīng)使風(fēng)電輸出更加平滑。然后,對(duì)各類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行多角度的比較和分析,選擇合適的儲(chǔ)能類(lèi)型構(gòu)建了適用于“平抑波動(dòng)”場(chǎng)景的混合儲(chǔ)能系統(tǒng);對(duì)基于EMD的HESS功率分配方法進(jìn)行研究和改進(jìn),提出一種基于滑動(dòng)平均法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)�態(tài)分解的混合儲(chǔ)能容量配置方法,同時(shí)對(duì)比分析了不同功率分配方法下的配置結(jié)果。仿真結(jié)果表明本文方法得到的并網(wǎng)功率與原始風(fēng)電功率曲線(xiàn)最為契合,其lmin和l0min時(shí)間尺度最大波動(dòng)量和波動(dòng)率在滿(mǎn)足并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下棄風(fēng)最少,所配置的功率和容量均明顯低于余量并網(wǎng)和低頻并網(wǎng)方法的配置結(jié)果。最后引入了電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法,選取現(xiàn)值法、動(dòng)態(tài)投資回收期和內(nèi)部收益率進(jìn)行混合儲(chǔ)能方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估�；�于全壽命周期成本,考慮儲(chǔ)能減少風(fēng)電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)備用效益和緩建并網(wǎng)通道建設(shè)容量效益,構(gòu)建了混合儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)模型,綜合考慮各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行配置方案的優(yōu)選。仿真結(jié)果表明,混合方案可以顯著增加鋰離子電池的循環(huán)壽命,大大降低儲(chǔ)能成本,鋰離子和超級(jí)電容器組成的HESS系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最好。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：TM614
【部分圖文】：

灘新增／ＧＷ?１１．５３１?１４．７０３?２０．３１?２６．８５?｜?３８．４７５?３?９．０６２?４０．６３?５?４５．０３?｜?３６．０２３?５１．６７５?６３．６３３?５４．６??累計(jì)／Ｇｗ］?５９．０９１?７３．９５７?９３．９２４?１２０．６９６?｜?１５９．０５２?１９７．９５６?２３８．１１?２８２．８５?３１８．６９７?３６９．８６２?４３２．６８?４８６．７４９??圖１．１全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量２００５？２０１６??２０１６年，中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)和印度引領(lǐng)全球風(fēng)電市場(chǎng)，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)較大，??其中中國(guó)以１６９ＧＷ的累計(jì)裝機(jī)占據(jù)３５％的市場(chǎng)份額，成為裝機(jī)容量最多的國(guó)家。??２０１６年，中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)容量２３．３ＧＷ，約占全球市場(chǎng)份額的４３％。美國(guó)排名??第二且與中國(guó)有較大差距，其風(fēng)電新增裝機(jī)８．２ＧＷ，約占全球市場(chǎng)份額的１５％。??圖１．２和圖１．３分別展現(xiàn)了?２０１６年底全球風(fēng)電總裝機(jī)容量、新增容量排名前十的??國(guó)家［６］。??一?難??其他?力ｕ拿大?１２％?中國(guó)??５，?－?Ｓ??圖１．２?２０１６年底全球風(fēng)電總裝機(jī)排名前十圖１．３?２０１６年底全球風(fēng)電新増裝機(jī)排名前十??總體來(lái)講，整個(gè)產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展現(xiàn)狀良好，隨著新興市場(chǎng)在非洲、亞洲和拉丁??美洲的崛起，以及傳統(tǒng)市場(chǎng)中國(guó)、美國(guó)和德國(guó)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，全球風(fēng)電在２０１７??年將保持繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。??（２）我國(guó)風(fēng)電面臨的挑戰(zhàn)??雖然我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展迅速并取得了很大成就

２０１６年，中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)容量２３．３ＧＷ，約占全球市場(chǎng)份額的４３％。美國(guó)排名??第二且與中國(guó)有較大差距，其風(fēng)電新增裝機(jī)８．２ＧＷ，約占全球市場(chǎng)份額的１５％。??圖１．２和圖１．３分別展現(xiàn)了?２０１６年底全球風(fēng)電總裝機(jī)容量、新增容量排名前十的??國(guó)家［６］。??一?難??其他?力ｕ拿大?１２％?中國(guó)??５，?－?Ｓ??圖１．２?２０１６年底全球風(fēng)電總裝機(jī)排名前十圖１．３?２０１６年底全球風(fēng)電新増裝機(jī)排名前十??總體來(lái)講，整個(gè)產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展現(xiàn)狀良好，隨著新興市場(chǎng)在非洲、亞洲和拉丁??美洲的崛起，以及傳統(tǒng)市場(chǎng)中國(guó)、美國(guó)和德國(guó)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，全球風(fēng)電在２０１７??年將保持繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。??（２）我國(guó)風(fēng)電面臨的挑戰(zhàn)??雖然我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展迅速并取得了很大成就

灘新增／ＧＷ?１１．５３１?１４．７０３?２０．３１?２６．８５?｜?３８．４７５?３?９．０６２?４０．６３?５?４５．０３?｜?３６．０２３?５１．６７５?６３．６３３?５４．６??累計(jì)／Ｇｗ］?５９．０９１?７３．９５７?９３．９２４?１２０．６９６?｜?１５９．０５２?１９７．９５６?２３８．１１?２８２．８５?３１８．６９７?３６９．８６２?４３２．６８?４８６．７４９??圖１．１全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量２００５？２０１６??２０１６年，中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)和印度引領(lǐng)全球風(fēng)電市場(chǎng)，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)較大，??其中中國(guó)以１６９ＧＷ的累計(jì)裝機(jī)占據(jù)３５％的市場(chǎng)份額，成為裝機(jī)容量最多的國(guó)家。??２０１６年，中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)容量２３．３ＧＷ，約占全球市場(chǎng)份額的４３％。美國(guó)排名??第二且與中國(guó)有較大差距，其風(fēng)電新增裝機(jī)８．２ＧＷ，約占全球市場(chǎng)份額的１５％。??圖１．２和圖１．３分別展現(xiàn)了?２０１６年底全球風(fēng)電總裝機(jī)容量、新增容量排名前十的??國(guó)家［６］。??一?難??其他?力ｕ拿大?１２％?中國(guó)??５，?－?Ｓ??圖１．２?２０１６年底全球風(fēng)電總裝機(jī)排名前十圖１．３?２０１６年底全球風(fēng)電新増裝機(jī)排名前十??總體來(lái)講，整個(gè)產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展現(xiàn)狀良好，隨著新興市場(chǎng)在非洲、亞洲和拉丁??美洲的崛起，以及傳統(tǒng)市場(chǎng)中國(guó)、美國(guó)和德國(guó)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，全球風(fēng)電在２０１７??年將保持繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。??（２）我國(guó)風(fēng)電面臨的挑戰(zhàn)??雖然我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展迅速并取得了很大成就
【參考文獻(xiàn)】

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7 宇航;利用儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的仿真研究[D];東北電力大學(xué);2010年

8 李曉飛;小波分析在光譜數(shù)據(jù)去噪處理中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2009年

9 李欣;齊齊哈爾地區(qū)風(fēng)力發(fā)電最佳經(jīng)濟(jì)規(guī)模研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2008年

10 韋力強(qiáng);基于小波變換的信號(hào)去噪研究[D];湖南大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2866985