考慮爬坡功率有限平抑的高滲透率光伏電網(wǎng)儲(chǔ)能配置策略

付愛(ài)慧, 張 峰, 張 利, 梁 軍, 徐 震

(1. 電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(山東大學(xué)), 山東省濟(jì)南市 250061;2. 山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院, 山東省濟(jì)南市 250061)

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近年來(lái),光伏發(fā)電技術(shù)在世界各地得到迅速發(fā)展,光伏發(fā)電滲透率也越來(lái)越高。與其他新能源發(fā)電相比,光伏發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性更強(qiáng),多云或雷陣雨天氣發(fā)電功率在1 min內(nèi)甚至?xí)E降60%以上[1-2]。在高滲透率光伏電網(wǎng)中,光伏發(fā)電功率的短期大幅度波動(dòng)會(huì)引發(fā)系統(tǒng)頻率波動(dòng),影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[3-5]。儲(chǔ)能系統(tǒng)(energy storage system,ESS)具有響應(yīng)速度快、雙向調(diào)節(jié)等優(yōu)勢(shì),已成為應(yīng)對(duì)光伏功率大幅度隨機(jī)波動(dòng)的重要途徑[3]。但是,目前儲(chǔ)能資源的價(jià)格比較昂貴,無(wú)法完全依賴ESS應(yīng)對(duì)光伏發(fā)電的爬坡事件。因此,在高滲透率光伏電網(wǎng)中,對(duì)ESS進(jìn)行優(yōu)化配置,利用有限的儲(chǔ)能容量實(shí)現(xiàn)光伏波動(dòng)的有限平抑,將是保證高滲透率光伏電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的重要方式。

目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)儲(chǔ)能優(yōu)化配置問(wèn)題展開(kāi)了較多研究,并取得了一定的理論成果。文獻(xiàn)[6]分析了混合儲(chǔ)能運(yùn)行成本并根據(jù)循環(huán)壽命曲線建立電池壽命量化模型,最后以年均成本最小為目標(biāo)確定儲(chǔ)能容量;文獻(xiàn)[7]考慮最佳期望輸出與荷電狀態(tài)(state of charge,SOC)適時(shí)調(diào)整的充放電策略,在此基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)性為指標(biāo)構(gòu)建了儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化模型;文獻(xiàn)[8]通過(guò)分析光伏發(fā)電功率爬坡特性確定光伏波動(dòng)平抑目標(biāo),結(jié)合系統(tǒng)發(fā)電能力和負(fù)荷需求等建立了以系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)的……