Generation of typical operation curves for hydrogen storage applied to the wind power fluctuation smoothing mode

In this paper,a typical-operation-curve generation method of a hydrogen energy storage system operating under the mode of stabilizing wind power fluctuations is proposed.This method is used to optimize the power and capacity configuration of the energy storage system.The time series curves of the charging and discharging powers of the hydrogen energy storage are obtained by EMD decomposition,and the curves are classified according to the similarities and differences of the characteristic parameters in different time periods.After the classification,typical charging and discharging power values of each type of curve at each moment are obtained by a cloud model,and then,typical operation curves of each type are obtained by integration.On this basis,the power and capacity of the energy storage system are optimized with the objective of economic optimization through the MATLAB CPLEX toolbox.Combined with the measured data of a wind farm with an installed capacity of 400 MW in Northeast China,the validity and rationality of the typical operation curve generation method proposed in this paper are verified.

电网友好型风电场多功能电—氢混合储能系统容量配置

在风电场内优化配置储能资源,可有效平抑风电强随机性与波动性对电力系统造成的负面影响,促进电网友好型风电场建设。目前,风电场储能系统存在应用功能单一、设备利用率低、盈利能力差等问题,制约了风电场储能系统的大规模应用。为此,该文对一次调频、功率预测补偿与新能源消纳等多种储能应用功能,提出一种风电场的多功能电-氢混合储能系统容量优化配置方法。首先,提出考虑一次调频、功率预测补偿与新能源消纳3种功能的风电场储能系统运行策略,进而提出了考虑储能设备特性的电—氢混合储能的能量管理策略;其次,在此基础上,基于时序生产模拟的方法,以净收益最大化为目标建立风电场多功能混合储能系统优化配置模型;最后,通过对河北省某风电场混合储能系统优化配置进行实例计算与分析。研究结果表明:采用该策略下的容量配置方法,能在考虑储能设备特性的基础上,满足电力系统多时间尺度的需求,有效提高电力系统的经济性。

台风条件下含混合电氢储能的海上风电场并网运行智能控制方法

随着我国海上风电装机容量不断增加,经济发达、电力负荷大的沿海地区越来越依赖和关注海上风电的安全运行。在系统常规火电机组容量下降、系统惯量较低的情况下,海上风电场的友好接入问题变得尤为突出。特别是在台风期间,海上风电场在达到截止风速之前可能会与受端电网迅速断开,导致主网出现大量功率缺额、电压频率恶化等不利影响。为了解决风电固有波动性和台风引起的大扰动问题,提出了一种含混合电氢储能的海上风电场并网运行控制方法。该方法在海上风电场正常运行期间,通过合理安排储能和充放能,有效平抑了风电波动性;而在台风过境期间,通过合理使用混合电氢储能,缓解了海上风电输出骤降,减少对受端电网的不利影响。通过对广东某海上风电场的真实数据进行仿真研究,验证了所提方法的有效性。

储能型风电场作为局域电网黑启动电源的可行性探讨

针对局域电网所处特殊地理位置和需求,寻找和建设可以作为其黑启动电源的新型电源,对于提高电网在故障后的恢复速度具有重要作用。文中以蒙东呼伦贝尔地区电网为例,提出了通过为其大良风电场配置大容量电池储能系统,并利用该储能型风电场带动附近东海拉尔电厂热电机组进行启动的方案。根据历史风速数据,对大良风电场的持续有效出力概率进行了评估。针对大良风电场具有最大持续有效出力概率时的情况,采用方案中所提策略对储能型风电场的自启动、储能型风电场对变压器和输电线路空载充电、储能型风电场带动热电机组辅机启动等暂态过程进行了仿真。最后,根据仿真结果,探讨分析了所提方案的可行性及需进一步研究解决的技术问题。

高阶统计量与小波包分解在风氢混合储能系统中的应用

以平抑风电场有功功率波动为目标,利用小波包分解风功率信号得到功率波动超限分量,使用高阶统计量分析各个分量获取特征值,采用支持向量机对各个分量进行分类,得到风氢混合储能系统中需被超级电容吸收的高频波动部分和被制氢发电系统消纳的低频波动部分,构建风氢混合储能系统功率平滑控制策略。最后在仿真中通过与常规混合储能系统进行对比,得到该方法能够有效平抑风电场有功功率波动,平滑风功率曲线,研究结果可为电转气这一新型储能技术提供一定的参考。

并网型风电场氢超混合储能容量配置及控制策略研究

基于碱性电解槽和超级电容的混合储能技术实现风电功率波动性平抑,增强风电的可调度性已成为共识。建立了电解槽、超级电容工作特性约束和系统总初始投资成本最低约束,提出了一种基于低通滤波的碱性电解槽-超级电容混合储能配置方法及流程,制定了基于超级电容SOC状态的氢-超混合储能系统控制策略。案例研究结果表明,所提出的氢超混合储能系统配置方法及控制策略可实现满足国家并网标准条件下的初始投资成本最小,有效平抑风功率波动。研究成果可为并网型风氢耦合发电系统集成提供参考。

储能型风电场作为电网黑启动电源的可行性分析

以某实际储能型双馈风电场为例,介绍了风电场内部的接线方式,并对通电与断电状态下其内部开关的状态进行了分析,从而提出了储能型风电场作为电网黑启动电源的技术方案。根据电网对黑启动电源运行特性的有关规定,从储能型风电场持续发电能力和现有运行控制技术两个角度,探讨了其作为电网黑启动源的可行性。