基于能量缺失率的并网风电场储能容量优化方法.pdf

第 33 卷 第 12 期 可再生能源 Vol.33 No.12 2015 年 12 月 Renewable Energy Resources Dec. 2015 基 于能量缺失率的并网风电场 储能容量优化方法 ， 马 刚 1 2 ， 徐谷超 1 ， 蒋林洳 1 ， 付明星 1 ， 居 荣 1 （1. 南京师范大学 电气与自动化工程学院， 江苏 南京 210042 ； 2. 东南大学 电气工程学院， 江苏 南京 210096 ） 摘 要： 为平滑风电场输出功率、减少系统振荡，在风电接入时引入储能装置是有效解决方案。 文章建立蓄电 池的数学模型， 以储能装置的全寿命周期成本为目标函数， 以风电场发电系统可靠安全运行的限制条件为约 束，运用粒子群算法优化配置储能装置容量。 最后，通过实际算例验证优化配置算法的有效性与经济性。 关键词： 风力发电； 蓄电池； 容量配置； 能量缺失率 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） TK89 A 1671-5292 2015 12-1825-06 DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.12.012 0 引言 能装置在风电并网系统中的容量配置方法，建立 随着传统能源的大量消耗，能源与环境问题 基于蓄电池储能的储能装置模型；以系统能量缺 日益突出，风能的开发利用成为最成熟、最实际 失率为指标，详述风电场侧储能装置的4 种运行 ， 的可再生能源发电方式[1] [2] 。 然而，风能具有较强 工况，并求解每种工况下系统能量缺失的计算方 的随机性与间歇性，使得风力发电具有不同于一 法； 在考虑到储能装置整个运行过程中的成本， 般发电形式的特点，这些特点使得风电场接入电 并以此为优化目标建立优化模型，并基于粒子群 网运行时可能对系统造成众多负面影响，制约风 算法进行优化求解；最终通过实际算例，求解得 ， [3] [4] 电产业的发展 。 到使风电场侧储能装置全寿命周期成本最小的 储能装置可以有效改善风电波动性和间歇 储能容量，验证本文所提方法的正确性。 性对电网带来的影响， 实现输出功率的有效控 1 储能装置及其数学模型 制，提高系统稳定性[5] 过 理配置储能容量， 蓄电池具有安全、稳定、可靠等优点，是目前 。 通 合 可以提高风电场中发电机组的低电压穿越水平， 电力系统中应用最多的一种储能装置[11] 。 本文以 ， 改善系统的经济性和供电可靠性[6] [7] 。 因此，储能 蓄电池作为研究对象， 建立储能装置的数学模 装置在风电场的应用是改善风电机组输出电能 型。 当风电场输出功率大于额定参考功率时，蓄 质量的有效途径。文献[8]基于风电功率中min 级 电池将多余能量储存起来，处于充电状态，若某