基于功率分解的風電混合儲能容量配置研究

摘 要：隨著風力發電在電網中滲透率不斷增加，大規模風電場并網點配置儲能裝置可以有效緩解風電功率波動對電網的沖擊影響。文章主要針對雙饋式風電場實際功率輸出波動狀況，應用巴特沃斯型濾波器對其波動功率進行分解，將波動功率分成低頻和高頻兩部分。根據蓄電池和超級電容器的儲能裝置的運行互補特性，使用蓄電池儲能平抑風電功率波動低頻分量，超級電容器儲能平抑風電功率波動高頻分量。根據平抑準則，求解其各自概率密度函數曲線，采用高斯正態分布法對儲能容量進行擬合計算，使混合儲能容量配置合理。

關鍵詞：功率分解；混合儲能；高斯擬合；容量配置

引言

隨著清潔能源的大力發展，風電機組并網規模不斷擴大。但風能具有擾動性、間隔性、難以預測性，使得風電并網會對電網穩定產生嚴重影響[1-2]。風電場采用儲能裝置平抑功率波動，提高并網質量已經一項有效的技術措施[3]。文獻[4]基于超級電容器和蓄電池儲能單元的互補優勢，對風電功率波動進行平滑輸出，避免了單一儲能裝置平抑效果不佳的缺點。在此基礎上，考慮電網負荷需求及對儲能裝置經濟成本的量化分析，結合儲能裝置運行特性對混合儲能容量進行配置。文獻[5]通過計算蓄電池儲能裝置的放電次數和放電深度，將其轉化為儲能裝置循環壽命的折損，以平滑輸出功率為標準，進行儲能容量配置的研究。儲能系統容量的合理配置，直接影響到儲能系統的經濟性。……