由于风力资源的间歇特性和不可控性,使得风电场的输出功率具有波动特性和不确定性。尤其是大规模风电并网应用时将显著影响电网电能质量,同时也会对电力系统的安全稳定运行造成干扰。而电池储能系统的应用,有助于减小风电场输出功率的波动,增强风电并网应用的系统稳定性。为了高效利用储能技术,首先需要了解大规模风电场的输出功率特性并对储能系统提出技术需求。因此开发风电储能联合分析软件具有重要意义。
本文首先介绍了风力发电和储能的背景。基于统计学,依托国内某典型风电场的历史运行数据,研究和分析了典型地区不同时间尺度下风电出力的不同特点,并归纳出风力发电系统有功功率变化率等关键技术参数的运行规律和特性。然后针对风电储能联合的功能要求,开发上位机实验数据分析软件。该软件基于VC++开发,分为四大模块,风力发电运行模块,储能系统运行模块,信号波形模拟模块以及数据库管理维护模块。在风力发电运行模块中,提出最近距离插补法与基于ARMA的数据填补方法,提出基于风电数据采样时间的数据简化方法,为风电数据真实有效的统计提供了帮助。在储能系统运行模块中提出基于供需平衡的储能容量测算方法,以LPSP与EXC为评价指标,并命名为负荷率法,该方法结合对储能容量平均成本的分析,对储能系统在补偿和优化风电场输出功率应用中具有重要指导意义。
同时,本软件利用ADO技术与数据库进行连接,使用户可以方便载入数据信息,实现了应用程序与数据库的集成。信号波形模拟模块也对风电与储能系统研究提供了有效帮助。