电源侧储能参与电网调频的容量配置研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.10.013

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (10): 84-89.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.10.013

电源侧储能参与电网调频的容量配置研究

王俊杰¹, 孙嘉², 徐猛², 张谨奕², 郭霄宇², 张国强²

1.中国电能成套设备有限公司,北京 100080
2.国家电投集团科学技术研究院有限公司,北京 102209

收稿日期:2020-03-27 出版日期:2020-10-30 发布日期:2020-11-24
作者简介:王俊杰(1976—),男,高级工程师,主要从事热能工程研究。|孙嘉(1996—),男,工程师,主要从事储能技术、新能源发电技术研究。|徐猛(1990—),男,工程师,主要从事储能材料研究。
基金资助:
* 北京市科技计划基金项目(Z201100004520006)

Research on Capacity Design of Power-Side Energy Storage Participating in Grid Frequency Modulation

WANG Junjie¹, SUN Jia², XU Meng², ZHANG Jinyi², GUO Xiaoyu², ZHANG Guoqiang²

1. China Power Complete Equipment Co.,Ltd.,Beijing 100080,China
2. State Power Investment Corporation Research Institute,Beijing 102209,China

Received:2020-03-27 Online:2020-10-30 Published:2020-11-24

摘要/Abstract

摘要：

国民经济的高速发展带来相对不均衡的负荷分配,给电网频率的稳定性带来较大挑战。相对于新能源发电,火电机组具有较强的可控性,在电网调频中需要承担重要作用。伴随着我国新能源发电占比的提升,火电机组所需要承担的电网调频压力逐渐增加。自动发电控制(AGC)辅助服务政策的出台给储能的发展带来了新的机遇和挑战,通过研究分析华中地区某火电机组实际出力情况,比较不同配置储能参与辅助服务给系统带来的效益,给出电源侧储能参与电网调频的最优配置方案。所提出的算法为后续火电机组配备储能参与电网调频辅助服务提供设计参考,有助于提升后续新能源并网消纳。

关键词: 自动发电控制, 储能系统, 优化配置, 调频, 电网稳定

Abstract:

The rapid development of the national economy has brought relatively unbalanced load distribution,which brings greater challenges to the stability of the grid frequency.Thermal power units have stronger stability than renewable energy,so they need to play a more important role in grid frequency regulation.In addition,with the increase in the proportion of renewable energy power generation in our country,the pressure on the grid frequency adjustment that thermal power units need to bear is gradually increasing.The automatic generation control(AGC) auxiliary service policy has brought new opportunities and challenges to the development of energy storage technologies.This article analyzes the actual output data of a thermal power unit in Central China,the optimal configuration plan for power-side energy storage participating in grid frequency modulation is given by comparing the benefits of different configurations of energy storage participating in auxiliary services.The algorithm proposed in this article provides a design reference for subsequent thermal power units equipped with energy storage to participate in grid frequency modulation auxiliary services,also helps to improve the consumption of renewable energy.

Key words: automatic generation control(AGC), energy storage system, capacity design optimization, frequency modulation, grid stability

中图分类号:

TM611

王俊杰, 孙嘉, 徐猛, 张谨奕, 郭霄宇, 张国强. 电源侧储能参与电网调频的容量配置研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 84-89.

WANG Junjie, SUN Jia, XU Meng, ZHANG Jinyi, GUO Xiaoyu, ZHANG Guoqiang. Research on Capacity Design of Power-Side Energy Storage Participating in Grid Frequency Modulation[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 0(10): 84-89.

图/表 11

图1

图2

图3

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图8

图9

表1

表2

参考文献 12

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储能额定功率 /MW	储能额定容量 /MWh	原始 AGC契合度/%	加储能后 AGC契合度/%	原始平均偏差/MW	加储能后平均偏差/MW
5	10	100.369	100.258	6.04	3.429 0
5	15	100.369	100.256	6.04	3.350 8
5	20	100.369	100.255	6.04	3.353 6
5	30	100.369	100.255	6.04	3.335 4
5	40	100.369	100.255	6.04	3.321 2
10.5	10	100.369	100.200	6.04	1.981 8
10.5	20	100.369	100.192	6.04	1.792 6
10.5	30	100.369	100.191	6.04	1.705 7
10.5	40	100.369	100.190	6.04	1.663 2
21	10.5	100.369	100.186	6.04	1.557 9
21	21	100.369	100.177	6.04	1.351 7
21	42	100.369	100.171	6.04	1.137 8
21	63	100.369	100.169	6.04	1.001 6
Inf	Inf	100.369	99.999	6.04	0.060 4

储能额定功率/MW	储能额定容量/MWh	原始 K	加储能后K
5	10	0.647 7	4.616 2
5	15	0.647 7	4.619 9
5	20	0.647 7	4.622 0
5	30	0.647 7	4.622 5
5	40	0.647 7	4.622 7
10.5	10	0.647 7	5.000 1
10.5	20	0.647 7	5.009 7
10.5	30	0.647 7	5.011 0
10.5	40	0.647 7	5.012 5
21	10.5	0.647 7	5.208 3
21	21	0.647 7	5.220 3
21	42	0.647 7	5.228 8
21	63	0.647 7	5.233 5
Inf	Inf	0.647 7	5.258 4

电源侧储能参与电网调频的容量配置研究

Research on Capacity Design of Power-Side Energy Storage Participating in Grid Frequency Modulation

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