充電機充電儲能蓄電池參與靈敏度分析的二次調頻控制方案
2017-8-31 7:56:52??????點擊：
針對充電機充電儲能蓄電池參加電網二次調頻，依據靈敏度剖析，提出了一種歸納區域操控差錯（ACE）信號分配形式和傳統的區域操控需求（ARR）信號分配形式長處的操控戰略。
首先，針對ACE和ARR信號分配形式，在復頻域中使用靈敏度原理剖析含充電機充電儲能蓄電池參加二次調頻的區域電網頻率特性，據此提出斷定充電機充電儲能蓄電池動作機遇及調理形式的辦法；計及時域中充電機充電儲能蓄電池的能量約束和傳統電源的爬坡速率約束，依據動態調頻容量目標，提出斷定充電機充電儲能蓄電池動作深度的辦法；最終構成考慮動作機遇與深度的充電機充電儲能蓄電池操控戰略，并給出相應的實現流程。
結合實踐電網的階躍擾動工況進行仿真證明，結果標明該戰略不僅能較大程度地改進電網調頻以及充電機充電儲能蓄電池運轉的功能，并且充分使用各調頻電源的技術優勢。
間歇式電源出力具有波動性和不斷定性，且絕大多數間歇式電源不具備慣性，其大規劃并網后會使電網慣性減小，進而給電網調頻帶來壓力。傳統電源的調頻容量現已難以滿意電網調頻需求，該問題已成為電網接收間歇式動力的制約要素之一[1,2]。
近年來，充電機充電儲能蓄電池參加電網調頻遭到業界廣泛重視，發揮充電機充電儲能蓄電池的廣域調控效能、構建有用的充電機充電儲能蓄電池調頻效勞市場機制，是充電機充電儲能蓄電池規劃使用所面對的首要應戰[3]。充電機充電儲能蓄電池二次調頻作用優于火電機組，引進儲能輔佐火電機組調頻，可明顯削減火電機組的動作次數，安穩出力并改進機組燃煤效率，緩解因為頻頻調理造成的機組設備疲勞和磨損，并滿意電網對調頻機組的考核目標[4]。
二次調頻中，區域操控差錯（Area Control Error, ACE）信號經過傳統的PI操控器變換后，就構成區域操控需求（Area RegulationRequirement, ARR）信號[5,6]。充電機充電儲能蓄電池經過承當部分調頻信號以參加二次調頻，界說其參加因子（ParticipationFactor, PF）為?。
依據ACE信號和ARR信號的分配形式，行將這兩種信號按份額分配給各調頻電源。對集中式儲能，調頻信號分配辦法首要為準時/頻域分配和按動態份額分配。前者剖析ACE信號在時/頻域內的特征，由儲能承當短時重量（高頻重量），由傳統調頻電源承當長時重量（低頻重量）[7-10]。后者依托區域電網調頻動態模型，文獻[11]將ARR信號區分為正常調理區、戒備區和緊迫區，依不同的優先級，將其分配給充電機充電儲能蓄電池、V2G和傳統調頻電源。
文獻[12]依據可表征充電機充電儲能蓄電池動態調頻容量（DynamicAvailable AGC, DAA）評價目標，比照依ACE信號和依ARR信號的兩種動態分配辦法的短期和中長期調頻作用。歸納可知，依據ACE信號的獨立分配戰略作用更佳，此刻充電機充電儲能蓄電池無需經過傳統的低通濾波環節，但需添加獨立的操控器。
由以上剖析可知，已有研討集中于對ACE信號的剖析及考慮區域電網調頻動態模型的ARR信號分配，且準時/頻域分配的辦法在充電機充電儲能蓄電池層面未考慮荷電狀況辦理，在電網層面也未充分使用充電機充電儲能蓄電池優勢，而按動態份額分配的辦法未從機理層面深入探討充電機充電儲能蓄電池該怎么參加，導致無法充分使用充電機充電儲能蓄電池容量及其快速響應和無爬坡速率約束等技術優勢。
面向二次調頻，依據所提的ACE信號分配形式和傳統的ARR信號分配形式，在復頻域中使用靈敏度原理剖析了含充電機充電儲能蓄電池參加調頻的區域電網頻率特性，據此斷定充電機充電儲能蓄電池的動作機遇及調理形式。考慮充電機充電儲能蓄電池的能量約束和傳統電源的爬坡速率約束，依據動態調頻容量目標斷定充電機充電儲能蓄電池的動作深度，進而構成了考慮充電機充電儲能蓄電池動作機遇與深度的操控戰略并進行仿真證明。
圖1 充電機充電儲能蓄電池接受ACE分配的區域電網調頻動態模型
結論
1）依據電網頻率特性剖析，本文提出的歸納區域操控差錯和區域操控需求的充電機充電儲能蓄電池調理形式能充分使用各信號分配形式的優勢，即前種分配形式能夠改進暫態頻率誤差，后種分配形式能夠改進穩態頻率誤差。并結合靈敏度原理，經過理論推導斷定了充電機充電儲能蓄電池調頻初始投入時間、調理形式切換時間及完畢時間。這為充電機充電儲能蓄電池運轉狀況的區分供給了科學依據。
2）所提的充電機充電儲能蓄電池動作深度（參加因子）斷定辦法，區分了二次調頻過程中不同階段的特點，可充分發揮充電機充電儲能蓄電池的快速準確響應特性，并高效使用其有限的容量。
3）實踐算例剖析標明，所提操控戰略合理有用，可一起改進充電機充電儲能蓄電池和傳統電源的運轉功能，并提高調頻作用。
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