含風電電力系統中復合儲能系統容量優化方法
楊天蒙1, 滿林坤1, 齊陽1, 吳蒙2, 吳志明3
（1 國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院，遼寧 沈陽 110015；2 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006；
3 國網四川省電力公司成都供電公司，四川 成都 610072）
摘 要：大規模風電并網會嚴重影響電力系統的穩定運行及安全。分析了不同種類儲能系統特性的情況，提出在系統內配置由超級電容器、電池儲能以及抽水蓄能構成的復合儲能系統，充分利用電池和超級電容器充放電較迅速的特點以平抑風電功率波動，利用抽水蓄能機組調節容量大的特點進行削峰填谷，以獲得最小系統總成本為目標，對該復合儲能系統的配置容量進行優化。以改進的IEEE RTS-96系統為例，并基于國內某風電場的歷史出力數據，進行了仿真計算分析。仿真結果驗證了該復合儲能模型及其容量優化方法的有效性，在一定程度上提高了風電的滲透率以及系統的運行經濟性。
關鍵詞：電池儲能；復合儲能系統；抽水蓄能電站；超級電容器；風力發電
中圖分類號：TM862；TM315 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2018)03-0007-05
Capacity Optimization Method of Hybrid Energy Storage System Containing Wind Power
YANG Tian-meng1, MAN Lin-kun1, QI Yang1, WU Meng2, WU Zhi-ming3
（1 Economy Technical Research Institute of Liaoning Electric Co., Ltd, Shenyang 11 0015, China;
2 Electric Power Research Institute of Liaoning Electric Co., Ltd, Shenyang 11 0006, China;
3 State Grid Sichuan Power Supply Company Chengdu Power Supply Company, Chengdu 610072, China）
Abstract: Large-scale wind power integration brings adverse effects to system’s steady operation and security. This paper analyzed the conditions of different kinds of energy storage systems characteristics, proposed to configure a hybrid energy storage system (HESS) composed of super capacitor (SC), battery energy storage system (BESS) and pumped storage power station, took full advantage of the rapid charge-discharge characteristics of batteries and super capacitor to stabilize the wind power fluctuation and made use of large pump storage group adjusting capacitor characteristics to carry out peak clipping and filling valley, so as to get the target of minimum system total cost, which optimized the configuration capacity of HESS. Taking the improved IEEE RTS-96 system for example and based on the historical contributing data of certain domestic wind power plant, computational analysis was carried out simulation. The results prove the effectiveness of the proposed method and it can improve the penetration of wind power and the power system operating economy.
Key words: battery energy storage; hybrid energy storage system; pumped storage power station; super capacitor; wind generation
參考文獻
[1] BARTON J P, INFIELD D G.Energy storage and its use with intermittent renewable energy [J]. IEEE Transactions on Energy Conversion，2004，19(2)：441-448.
[2] 袁小明，程時杰，文勁宇. 儲能技術在解決大規模風電并網問題中的應用前景分析[J]. 電力系統自動化，2013，37(1)：14-18.
[3] 嚴干貴，劉嘉，崔楊，等. 利用儲能提高風電調度入網規模的經濟性評價[J]. 中國電機工程學報，2013，33(22)：45-52.
[4] ZHANG N, KANG C, KIRSCHEN D S, et al. Planning Pumped Storage Capacity for Wind Power Integration[J]. IEEE Transactions on Sustainable Energy，2013，4(2)：393-401.
[5] 王成山，于波，肖峻，等. 平滑可再生能源發電系統輸出波動的儲能系統容量優化方法[J]. 中國電機工程學報，2012，32(16)：1-8.
[6] 韓曉娟，程成，籍天明，等. 計及電池使用壽命的混合儲能系統容量優化模型[J]. 中國電機工程學報，2013，33(34)：91-97.
[7] 婁素華，易林，吳耀武，等. 基于可變壽命模型的電池儲能容量優化配置[J]. 電工技術學報，2015，30(4)：265-271.
[8] GB/T 19963—2011 風電場接入電力系統技術規定[S].
[9] CHACRA F A, BASTARD P, FLEURY G, et al. Impact of energy storage costs on economical performance in a distribution substation[J]. IEEE Transactions on Power Systems，2005，20(2)：684-691.
[10] 蔣凱，李浩秒，李威，等. 幾類面向電網的儲能電池介紹[J]. 電力系統自動化，2013，37(1)：47-53.
[11] 胡澤春，丁華杰，孔濤. 風電- 抽水蓄能聯合日運行優化調度模型[J]. 電力系統自動化，2012，36(2)：36-41.
