充電機充電儲能蓄電池參與靈敏度分析的二次調(diào)頻控制方案
2017-8-31 7:56:52??????點擊：
針對充電機充電儲能蓄電池參加電網(wǎng)二次調(diào)頻，依據(jù)靈敏度剖析，提出了一種歸納區(qū)域操控差錯（ACE）信號分配形式和傳統(tǒng)的區(qū)域操控需求（ARR）信號分配形式長處的操控戰(zhàn)略。
首先，針對ACE和ARR信號分配形式，在復頻域中使用靈敏度原理剖析含充電機充電儲能蓄電池參加二次調(diào)頻的區(qū)域電網(wǎng)頻率特性，據(jù)此提出斷定充電機充電儲能蓄電池動作機遇及調(diào)理形式的辦法；計及時域中充電機充電儲能蓄電池的能量約束和傳統(tǒng)電源的爬坡速率約束，依據(jù)動態(tài)調(diào)頻容量目標，提出斷定充電機充電儲能蓄電池動作深度的辦法；最終構(gòu)成考慮動作機遇與深度的充電機充電儲能蓄電池操控戰(zhàn)略，并給出相應(yīng)的實現(xiàn)流程。
結(jié)合實踐電網(wǎng)的階躍擾動工況進行仿真證明，結(jié)果標明該戰(zhàn)略不僅能較大程度地改進電網(wǎng)調(diào)頻以及充電機充電儲能蓄電池運轉(zhuǎn)的功能，并且充分使用各調(diào)頻電源的技術(shù)優(yōu)勢。
間歇式電源出力具有波動性和不斷定性，且絕大多數(shù)間歇式電源不具備慣性，其大規(guī)劃并網(wǎng)后會使電網(wǎng)慣性減小，進而給電網(wǎng)調(diào)頻帶來壓力。傳統(tǒng)電源的調(diào)頻容量現(xiàn)已難以滿意電網(wǎng)調(diào)頻需求，該問題已成為電網(wǎng)接收間歇式動力的制約要素之一[1,2]。
近年來，充電機充電儲能蓄電池參加電網(wǎng)調(diào)頻遭到業(yè)界廣泛重視，發(fā)揮充電機充電儲能蓄電池的廣域調(diào)控效能、構(gòu)建有用的充電機充電儲能蓄電池調(diào)頻效勞市場機制，是充電機充電儲能蓄電池規(guī)劃使用所面對的首要應(yīng)戰(zhàn)[3]。充電機充電儲能蓄電池二次調(diào)頻作用優(yōu)于火電機組，引進儲能輔佐火電機組調(diào)頻，可明顯削減火電機組的動作次數(shù)，安穩(wěn)出力并改進機組燃煤效率，緩解因為頻頻調(diào)理造成的機組設(shè)備疲勞和磨損，并滿意電網(wǎng)對調(diào)頻機組的考核目標[4]。
二次調(diào)頻中，區(qū)域操控差錯（Area Control Error, ACE）信號經(jīng)過傳統(tǒng)的PI操控器變換后，就構(gòu)成區(qū)域操控需求（Area RegulationRequirement, ARR）信號[5,6]。充電機充電儲能蓄電池經(jīng)過承當部分調(diào)頻信號以參加二次調(diào)頻，界說其參加因子（ParticipationFactor, PF）為?。
依據(jù)ACE信號和ARR信號的分配形式，行將這兩種信號按份額分配給各調(diào)頻電源。對集中式儲能，調(diào)頻信號分配辦法首要為準時/頻域分配和按動態(tài)份額分配。前者剖析ACE信號在時/頻域內(nèi)的特征，由儲能承當短時重量（高頻重量），由傳統(tǒng)調(diào)頻電源承當長時重量（低頻重量）[7-10]。后者依托區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻動態(tài)模型，文獻[11]將ARR信號區(qū)分為正常調(diào)理區(qū)、戒備區(qū)和緊迫區(qū)，依不同的優(yōu)先級，將其分配給充電機充電儲能蓄電池、V2G和傳統(tǒng)調(diào)頻電源。
文獻[12]依據(jù)可表征充電機充電儲能蓄電池動態(tài)調(diào)頻容量（DynamicAvailable AGC, DAA）評價目標，比照依ACE信號和依ARR信號的兩種動態(tài)分配辦法的短期和中長期調(diào)頻作用。歸納可知，依據(jù)ACE信號的獨立分配戰(zhàn)略作用更佳，此刻充電機充電儲能蓄電池無需經(jīng)過傳統(tǒng)的低通濾波環(huán)節(jié)，但需添加獨立的操控器。
由以上剖析可知，已有研討集中于對ACE信號的剖析及考慮區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻動態(tài)模型的ARR信號分配，且準時/頻域分配的辦法在充電機充電儲能蓄電池層面未考慮荷電狀況辦理，在電網(wǎng)層面也未充分使用充電機充電儲能蓄電池優(yōu)勢，而按動態(tài)份額分配的辦法未從機理層面深入探討充電機充電儲能蓄電池該怎么參加，導致無法充分使用充電機充電儲能蓄電池容量及其快速響應(yīng)和無爬坡速率約束等技術(shù)優(yōu)勢。
面向二次調(diào)頻，依據(jù)所提的ACE信號分配形式和傳統(tǒng)的ARR信號分配形式，在復頻域中使用靈敏度原理剖析了含充電機充電儲能蓄電池參加調(diào)頻的區(qū)域電網(wǎng)頻率特性，據(jù)此斷定充電機充電儲能蓄電池的動作機遇及調(diào)理形式?？紤]充電機充電儲能蓄電池的能量約束和傳統(tǒng)電源的爬坡速率約束，依據(jù)動態(tài)調(diào)頻容量目標斷定充電機充電儲能蓄電池的動作深度，進而構(gòu)成了考慮充電機充電儲能蓄電池動作機遇與深度的操控戰(zhàn)略并進行仿真證明。
圖1 充電機充電儲能蓄電池接受ACE分配的區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻動態(tài)模型
結(jié)論
1）依據(jù)電網(wǎng)頻率特性剖析，本文提出的歸納區(qū)域操控差錯和區(qū)域操控需求的充電機充電儲能蓄電池調(diào)理形式能充分使用各信號分配形式的優(yōu)勢，即前種分配形式能夠改進暫態(tài)頻率誤差，后種分配形式能夠改進穩(wěn)態(tài)頻率誤差。并結(jié)合靈敏度原理，經(jīng)過理論推導斷定了充電機充電儲能蓄電池調(diào)頻初始投入時間、調(diào)理形式切換時間及完畢時間。這為充電機充電儲能蓄電池運轉(zhuǎn)狀況的區(qū)分供給了科學依據(jù)。
2）所提的充電機充電儲能蓄電池動作深度（參加因子）斷定辦法，區(qū)分了二次調(diào)頻過程中不同階段的特點，可充分發(fā)揮充電機充電儲能蓄電池的快速準確響應(yīng)特性，并高效使用其有限的容量。
3）實踐算例剖析標明，所提操控戰(zhàn)略合理有用，可一起改進充電機充電儲能蓄電池和傳統(tǒng)電源的運轉(zhuǎn)功能，并提高調(diào)頻作用。
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