基于储能技术补偿预报误差的风电功率跟踪电网负荷波动若干技术问题研究

风电出力特性与电网安全稳定运行要求间的矛盾，是制约风电发展的一个瓶颈问题，亟待解决。课题针对基于储能技术补偿风电功率预报误差，防止出力预报可信度过低和误差过大威胁大规模风电并网系统安全稳定运行，并协调修正后的风电预报功率跟踪电网负荷波动，克服风电出力相对负荷波动过大及其反调节特性以确保风电全额并网所涉及的储能装置建模、合成目标出力、容量配比、接入模式和协调调度控制策略等若干问题，研究改善风电出力特性，使其与系统需求协调的相关理论和技术。研究内容包括搭建包含不同类型储能系统仿真模块的系统分析平台，提出风储系统合成目标出力的方法、原理并建立其计算模型，建立储能装置容量配比、接入模式的优化配置理论体系、研究风-储并网能量统一动态协调调度控制策略及其数学模型等。采用理论分析、数字仿真和实验验证相结合的研究方案。课题成果对于丰富和完善新疆乃至国家风力发电、储能技术和智能电网的理论体系具有重要的意义。

风电出力特性与电网安全稳定运行要求间的矛盾，是制约风电发展的一个瓶颈问题，亟待解决。课题针对基于储能技术补偿风电功率预报误差，防止出力预报可信度过低和误差过大威胁大规模风电并网系统安全稳定运行，并协调修正后的风电预报功率跟踪电网负荷波动，克服风电出力相对负荷波动过大及其反调节特性以确保风电全额并网所涉及的储能装置建模、合成目标出力、容量配比、接入模式和协调调度控制策略等若干问题，首先，根据新疆电网负荷、风电场有功出力的时域分布、波动和反调峰的统计规律，提出了储能装置接入系统模式和风储一体化系统合成出力的目标；其次，研究了储能电站平抑风电出力波动特性的机理，建立了储能装置抑制风电功率波动的充放电策略及其数学模型；再次，建立了储能装置容量配比、接入模式的优化配置理论体系，并利用课题组研制的储能系统运行分析软件SSOAS，对储能装置加入新疆电网典型风电场后进行了仿真运行，分别给出了不同时间常数下储能系统的功率和容量配比；最后，研究了风-储并网能量统一动态协调调度控制策略及其数学模型。采用理论分析、数字仿真和实验验证相结合的研究方案。课题成果对于丰富和完善新疆乃至国家风力发电、储能技术和智能电网的理论体系具有重要的意义。.通过以上研究，丰富和完善了新疆乃至国家风力发电、储能技术和智能电网的理论体系。并培养研究生16名，已毕业6名；发表相关论文19篇，其中EI收录6篇，出版专著1部，授权发明专利2项、软件著作权5项，获新疆科技进步三等奖1项，新疆科技成果鉴定为：国内领先，中国电力科学研究院科学技术进步二等奖1项。