风光储联合发电系统输出功率特性和控制策略的研究

风力发电和太阳能光伏发电等间歇式电源的并网运行是实现清洁可再生能源大规模应用和开发、以及应对节能减排的重要途径。间歇式电源的出力都受自然资源的影响,有功出力具有间歇、波动和不可控等特性。大规模并网运行时,其功率波动给电网的运行带来很大的影响。配置储能系统是平滑间歇式电源出力波动的有效手段。由于储能系统造价高,如何高效的利用储能系统有限的容量平滑间歇式电源出力、改善其并网运行特性是一项重要的研究课题。 本文在分析风电出力、光伏出力波动特性的基础上,结合储能技术的发展现状,以充分利用储能系统容量和使用效率为目标,提出了在风、光联合发电系统出口处集中配置储能的风光储联合发电系统构建方案。 设计了基于低通滤波器(LPF)原理的间歇式电源出力波动的平滑控制策略、满足平滑出力所需的储能系统功率和容量的算法,构建了间歇式电源有功出力波动平抑效果的评价指标体系,通过算例仿真验证了平滑控制策略的有效性,分析了平滑效果与储能系统功率、容量之间的关系,为间歇式电源储能系统的配置提供参考。 不同储能装置的响应速度、持续响应时间、功率和容量等特性有很大区别,鉴于不同装置应用方向的差异,本文提出将混合储能应用与间歇式电源出力的平滑控制当中,扩展了基于单一储能的平滑控制策略和储能系统功率、容量的算法。 总的来说,本文以有功功率为主线,从出力特性出发,研究了基于低通滤波器的有功功率控制策略,针对储能的特性提出了混合储能的配置方法,为将来间歇式电源实现可调度／部分可调度运行提供了理论支持。