基于锂电池放电深度功率化处理的风储联合系统经济调度研究
随着风电等新能源装机比例的不断提升并最终成为我国电力系统主要的电能贡献者，也将刺激储能的配置规模不断增长。当储能在系统中占据一定地位并长期应对风电出力波动的过程中，因其运行方式变化导致的寿命损耗给风电场带来的成本提升是一个不容忽视的问题。因此，本文致力于构建风储联合系统经济调度模型，在计及储能寿命损耗的情况下，协调风电场响应计划出力的效果与储能的使用程度，来使风电场的收益达到最大。 首先，本文研究了计及风电出力不确定性的风储联合系统优化建模理论与方法。对风储联合系统的特征和拓扑结构进行了分析。通过对风电出力特性的分析，建立了考虑风电出力预测误差的基础模型。通过对储能类型的划分和电化学储能中锂电池运行特性的分析，构建了锂电池的基础模型。 其次，本文研究了锂电池的寿命衰减机理和相关建模方法。在对锂电池寿命衰减机理和锂电池寿命损耗影响因素分析的基础上，总结了目前锂电池寿命衰减模型的特点和适用性，针对本文风储联合系统优化场景的需求，选择了最适用的模型。为构建风储联合系统经济调度模型打下基础。 然后，本文针对锂电池寿命损耗成本基础模型的变量不符合电力系统调度优化场景下模型求解需求的问题，对锂电池的放电深度进行了功率化处理，对锂电池寿命损耗成本基础模型进行了转化。在此基础上，构建了基于放电深度功率化处理的风储联合系统经济调度模型，该模型综合考虑了风电场售电收益、风储联合系统出力偏差惩罚、锂电池运行维护成本、锂电池寿命损耗成本，并特别针对锂电池的寿命管理设置了其功率爬坡约束。 最后，本文对所构建的基于放电深度功率化处理的风储联合系统经济调度模型进行了仿真分析。仿真从风储联合系统调度的技术性和风储联合系统调度的经济性两个方面展开。并对模型采用的粒子群优化算法的收敛性进行了分析。仿真结果表明，在风储联合系统共同应对风电波动的过程中，考虑锂电池的寿命损耗和注重其充放电约束管理，能够给风电场带来较为可观的收益提升。
风储联合系统;储能寿命;跟踪计划出力;运行特性
南京理工大学
硕士
电力系统及其自动化
卜京
2021
中文
TM614
2023-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）