基于电池储能装置抑制电力系统低频振荡的研究

随着我国电力系统的发展,大区域电网将逐步互联,系统规模将进一步扩大。全国联网可以取得显著的联网效益,包括电力电量效益、错峰效益、水电跨流域补偿调节效益、减少备用和紧急事故支援效益、调节余缺效益和水、电互补效益。全国联网在带来巨大经济利益的同时,也对电力系统运行带来一系列的新问题,如多大区域电网联网后,可能出现弱阻尼或负阻尼振荡问题;电网互联后,网架较薄弱的电网内部安全稳定水平有可能降低;多大区电网交流互联后,存在一些电网稳定问题突出的薄弱环节,今年1月我国南方十几个省市遭受数十年不遇的雪灾,致使许多省份电网出现大面积损毁,电力系统稳定性遭到极大破坏,最终导致大面积停电。电力系统的稳定性是电力系统的首要问题,需研究采取相应的稳定措施等问题。 文章首先对储能装置、电力系统低频振荡的基本概念作了简单介绍,并分析了我国发展储能装置的重大意义。随后本文根据抑制电网低频振荡的要求,设计仿真了各种电池储能装置的控制器;基于PSS/E的控制器、发电机、变压器的数学模型与参数选择;基于PSS/E的机电暂态模型分析了四机两区域系统的电池储能装置抑制低频振荡问题;基于PSS/E的控制器模型仿真在实际华东电网中加入电池储能装置后抑制电力系统低频振荡。研究结果表明,通过合理安排运行方式,选择合适的控制器类型和参数,储能装置的接入可以很好地改善电力系统的稳定性,抑制电力系统的低频振荡。 文章提出储能装置最小临界容量概念,并对电池储能装置的经济性作了初步讨论,最后对目前国外已经运行的电池储能装置作了简要介绍。