国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

近年來(lái)，我國(guó)逐步建成“五縱五橫”的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，連接西北新能源發(fā)電中心與東南用電中心。江蘇電網(wǎng)作為特高壓受端，面臨并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組數(shù)量下降，新能源滲透率提高，電力系統(tǒng)慣性下降，調(diào)頻容量不足的問(wèn)題。其中，由于電池儲(chǔ)能（Battery Energy Storage System, BESS）具有響應(yīng)速度快、控制精度高、投切靈活性強(qiáng)、不受地域限制等優(yōu)勢(shì)，利用BESS參與電網(wǎng)調(diào)頻成為上述問(wèn)題的解決方案之一，受到廣泛關(guān)注。

隨著電池技術(shù)的發(fā)展及建設(shè)成本的下降，未來(lái)電網(wǎng)側(cè)和用戶(hù)側(cè)將會(huì)存在大量分布式BESS，這將成為電網(wǎng)調(diào)頻功率容量的重要來(lái)源。較傳統(tǒng)機(jī)組，BESS在二次調(diào)頻中具有爬坡速率快，但是受容量限制的特點(diǎn)。所以，如何協(xié)調(diào)傳統(tǒng)機(jī)組和不同種類(lèi)、性能的分布式BESS，精確調(diào)度其動(dòng)作時(shí)機(jī)和動(dòng)作深度，發(fā)揮BESS爬坡速率快和傳統(tǒng)電機(jī)不受容量限制的優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)階段考慮分布式BESS參與二次調(diào)頻控制研究中需要解決的問(wèn)題。

部分專(zhuān)家學(xué)者針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。有學(xué)者根據(jù)事先約定的比例在電池儲(chǔ)能和傳統(tǒng)機(jī)組之間靜態(tài)分配調(diào)頻責(zé)任。有學(xué)者提出一種基于傳統(tǒng)機(jī)組和BESS最大可用調(diào)頻容量的動(dòng)態(tài)系數(shù)分配方案，構(gòu)建了BESS中荷電狀態(tài)（State of Charge, SOC）的保持效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，但管理效果仍有改進(jìn)空間。

總體而言，以上控制策略延續(xù)了傳統(tǒng)二次調(diào)頻控制的基本思路，沒(méi)有充分考慮傳統(tǒng)機(jī)組與BESS調(diào)頻特性的區(qū)別，易過(guò)度利用BESS，導(dǎo)致其SOC過(guò)低而退出運(yùn)行序列，甚至造成電網(wǎng)頻率的二次跌落。

為了發(fā)揮BESS響應(yīng)迅速的調(diào)頻特點(diǎn)，有學(xué)者提出了按系統(tǒng)二次調(diào)頻信號(hào)的頻域特征進(jìn)行分配調(diào)頻責(zé)任的控制策略。有學(xué)者通過(guò)離散傅里葉變化，將調(diào)頻信號(hào)分解為高頻和低頻分量，并分別指派給BESS和傳統(tǒng)機(jī)組。有學(xué)者在研究BESS對(duì)儲(chǔ)能資源容量需求的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)全天和每小時(shí)內(nèi)的高頻分量占比進(jìn)行了定量分析，并將調(diào)頻需求的高頻分量指派給BESS承擔(dān)。

然而，以上這些控制策略中都沒(méi)有明確指出高頻和低頻的劃分依據(jù)，也缺乏對(duì)SOC的有效管理，無(wú)法保證BESS在調(diào)頻中運(yùn)行的可持續(xù)性。

另外，以上考慮BESS參與的二次調(diào)頻控制策略都是基于集中控制原理，即調(diào)度中心需要和每個(gè)BESS建立通信，并采集大量狀態(tài)信息，通過(guò)集中運(yùn)算下達(dá)調(diào)頻控制指令。然而，面對(duì)大量分布式BESS的參與，若仍采用集中式控制，調(diào)度中心將面臨巨大的運(yùn)算和通信壓力。

目前，能夠充分考慮分布BESS調(diào)頻特征，提出電網(wǎng)二次調(diào)頻控制策略的相關(guān)文獻(xiàn)較少。參考對(duì)智能電網(wǎng)、微網(wǎng)的有功控制策略，如有學(xué)者將分布式控制應(yīng)用于微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題，提出了一種在約束條件下無(wú)初值的分布式資源優(yōu)化配置方法。有學(xué)者提出了一種基于交替方向乘子法的分布式算法，用于解決智能電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置問(wèn)題。

以上文獻(xiàn)中涉及的分布式控制原理對(duì)緩解調(diào)度中心面臨大量分布式BESS所帶來(lái)的運(yùn)算和通信壓力，提供了重要的解決思路。

綜上所述，東南大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員基于分布式控制原理，提出一種考慮分布式BESS參與的二次調(diào)頻控制策略。該策略首先通過(guò)引入調(diào)頻電源損耗函數(shù)，定量地表示傳統(tǒng)機(jī)組和BESS在二次調(diào)頻中產(chǎn)生的損耗，作為分配調(diào)頻責(zé)任的關(guān)鍵指標(biāo)；然后建立每個(gè)調(diào)頻電源包括調(diào)頻功率備用、爬坡速率和SOC在內(nèi)的調(diào)頻能力數(shù)學(xué)模型；最后，通過(guò)分布式控制原理尋找以區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻損耗最小為目標(biāo)的調(diào)頻電源二次調(diào)頻出力分配方案，完成系統(tǒng)二次調(diào)頻控制。

圖1 BESS二次調(diào)頻控制方法

該策略具有以下優(yōu)勢(shì)：①通過(guò)定義調(diào)頻電源損耗函數(shù)，可以區(qū)分不同種類(lèi)、功率和容量的分布式BESS；②充分發(fā)揮BESS快速響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，減少其調(diào)頻容量受限的劣勢(shì)，通過(guò)維持其荷電狀態(tài)，保證運(yùn)行的可持續(xù)性；③引入BESS充放電效率，使電池模型更符合實(shí)際運(yùn)行工況；④分布式控制降低集中運(yùn)算負(fù)擔(dān)的同時(shí)保證了控制精度和速度，并且減小了通信線(xiàn)路建設(shè)成本，增加控制系統(tǒng)的可靠性。

仿真結(jié)果表明，分布式控制可以將原本調(diào)度中心集中控制的運(yùn)算負(fù)擔(dān)下發(fā)到每一個(gè)分布式控制單元，同時(shí)保證了運(yùn)算精度和運(yùn)算速度。同時(shí)，該控制策略充分考慮每個(gè)調(diào)頻電源特征，在滿(mǎn)足系統(tǒng)調(diào)頻需要的基礎(chǔ)上，發(fā)揮BESS爬坡速率快的優(yōu)勢(shì)，保障其運(yùn)行的可持續(xù)性。

以上研究成果發(fā)表在2019年《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》增刊2，論文標(biāo)題為“基于分布式控制原理的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)二次調(diào)頻控制”，作者為張圣祺、袁蓓、季振東、魏曉婧、趙劍鋒。