基于電池儲能裝置的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析.pdf

1、傳統(tǒng)電網(wǎng)的發(fā)-輸-配-用電過程幾乎在同一時刻完成，必須時刻保持各個環(huán)節(jié)的功率平衡，因此具有“剛性”特點，而儲能系統(tǒng)可以為電網(wǎng)增加一個存儲電能的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)能量的自由存儲和釋放，功率的雙向流動，從而將“剛性”的系統(tǒng)轉變?yōu)椤叭嵝浴毕到y(tǒng)，有利于提升電力設備的綜合利用率，增強電網(wǎng)運行的靈活性，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。利用儲能技術能夠對電網(wǎng)進行能量調節(jié)和管理，實現(xiàn)動態(tài)功率補償，從而極大地增強電網(wǎng)運行控制的主動性。電池儲能方式因其能量密度較高、響應

2、時間短、對場地要求低、壽命及效率相對高，且成本低廉、制造技術成熟、能夠實現(xiàn)大規(guī)模生產等優(yōu)點，廣泛使用于UPS、電能質量調節(jié)、負荷的削峰填谷等方面，具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應用潛力，是大規(guī)模儲能技術的重要發(fā)展方向之一。
　　論文首先通過基于Heffron-Phillips模型的單機無窮大系統(tǒng)的發(fā)電機電磁轉矩分析，推導出儲能裝置的接入對發(fā)電機電磁轉矩的增量表達式，用解析解的形式分析了采用功率偏差及轉子角速度偏差作為控制輸入量時對發(fā)電

3、機同步轉矩系數(shù)和阻尼轉矩系數(shù)的影響，明確了儲能裝置采用合適的控制策略能夠增強發(fā)電機的小干擾穩(wěn)定性。
　　在電力系統(tǒng)仿真軟件PSS/E中建立了儲能裝置(CBEST)及其控制器的數(shù)學模型，在單機無窮大系統(tǒng)中考察儲能裝置在功率偏差控制和轉子角速度偏差控制兩種控制模式下發(fā)電機的轉子角度和輸出電磁功率的變化情況，并分析了控制器參數(shù)變化及儲能容量限制對其作用效果的影響。
　　參考FACTS裝置的選址方法，利用留數(shù)法、特征向量法分別求解系

4、統(tǒng)在不同運行工況下留數(shù)模值、特征向量模值并以此為依據(jù)對CBEST接入點的優(yōu)先次序進行排序，以指導CBEST安裝位置的選擇。最后在IEEE9節(jié)點系統(tǒng)中通過在不同地點設置不同故障，仿真分析各工況下CBEST的最佳接入地點，比較了留數(shù)指標和特征向量指標的有效性。
　　儲能應用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制具有廣闊的發(fā)展前景，通過解析解的形式分析儲能裝置對發(fā)電機電磁轉矩的影響，更能洞悉儲能改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的本質，為儲能控制器的設計提供一定的參考。利