大型并网风电场储能容量优化方案.pdf

第34卷第1期电网技术Vol.34No.1
2010年1月PowerSystemTechnologyJan.2010

文章编号：1000-3673（2010）01-0169-05中图分类号：TM53文献标志码：A学科代码：470·4027

大型并网风电场储能容量优化方案

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韩涛，卢继平，乔梁，张浩，丁然，赵鑫
（1．输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400044；
2．重庆市电力公司电网检修分公司，重庆市渝中区400015）

OptimizedSchemeofEnergy-StorageCapacityforGrid-ConnectedLarge-ScaleWindFarm
HANTao1,LUJi-ping1,QIAOLiang1,ZHANGHao1,DINGRan1,ZHAOXin2
(1.StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology(ChongqingUniversity),
ShapingbaDistrict,Chongqing400044,China;2.GridMaintenanceBranchCompany,
ChongqingElectricPowerCorporation,YuzhongDistrict,Chongqing400015,China)

ABSTRACT:Tomitigatethegreatimpactofinstablepower系统稳定性[1-2]、电能质量[3-6]的影响不容忽视，如
outputofgrid-connectedlarge-scalewindfarmonsystem果这些问题得不到适当的处理，不仅会危及负荷端
frequency,therule,bywhichthepoweroutputofwindpower用电，甚至可能导致整个电网崩溃，而且会制约风
generationunitvarieswithwindspeed,issimulatedbyMatlab.
能的利用，限制风电场的规模。
Basedoncharacteristicfunctionofwindpowergeneration
我国《可再生能源发展“十一五”规划》[7]指
unit’soutputpowerandtheprobabilitydistributionfunctionof
windspeedinwindfarm,amethodtocalculatetherequired出，在“十一五”期间全国将重点建设约30个
energy-storagecapacityforlong-termstablepoweroutputof10万kW以上的大型发电场和5个百万kW级风电
large-scalewindfarmisproposed.Theproposedmethodis基地。大型风电并网将对电网运行的稳态频率产生
verifiedbythedatafromactualwindfarm.
一定影响。风电场优化输出[8]是保证电网频率稳定
KEYWORDS:grid-connectedwindfarm;energy-storage的重要技术问题。文献[9]用飞轮储能系统来实现风
system;energy-storagecapacity;outputpower;frequency电机输出功率补偿，具有储能密度大、充放电速度
stability
快且无环境污染的优点。文献[10]仿真研究了串并
摘要：为减少大型并网风电场输出功率不稳定给系统频率造联型超级电容器储能系统对平滑风力发电系统输
成的较大影响，在Matlab平台中仿真了风电机组输出功率随
出功率的影响，具有高功率密度、高充放电速度、
风速变化的规律，以风电机组输出功率特性函数和风电场风
控制简单、转换效率高、无污染等特点。文献
速概率分布函数为基础，提出了一种计算大型风电系统长时[11]
间稳定输出所需储能容量的方法，并用实际风电场数据验证研究了电池储能系统(batteryenergystoragesystem，
了该方法的有效性，以期为风电场设计提供决策参考。BESS)在改善并网风电场电能质量方面的应用情

关键词：并网风电场；储能系统；储能容量；输出功率；频况，具有快速的功率吞吐率和灵活的4象限调节能
率稳定力。文献[12-14]对超导储能装置(superconducting
0引言magneticenergystorage，SMES)在并网型风力发电
系统中的应用作了深入研究，发现超导储能系统具
风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是风
有良好的动态特性、4象限运行能力和无损储能等
能