王明深,穆云飛,賈宏杰,戚 艷,于建成,齊文瑾
(1. 天津大學 智能電網教育部重點實驗室,天津 300072;2. 國網天津市電力公司電力科學研究院,天津 300384;3. 江蘇省電力設計院,江蘇 南京 211102)
近年來,為應對能源危機,風力發電以其節能減排的巨大優勢,在世界范圍內快速發展。預計到2020年,我國風電裝機容量將高達150GW[1]。隨著風電在電網中的大規模接入,風電隨機間歇性的特點將給電網的安全穩定運行產生深刻影響[2-3]。風電功率具有強波動性,而傳統發電機由于爬坡率的限制,難以追蹤風電功率的快速變化,這已成為制約風電大規模入網的主要障礙[4-5]。根據2010—2016年風電統計數據,我國棄風現象嚴重,棄風率超過10%,一些地區棄風率甚至高達47%[6-7],棄風造成風電利用率低,嚴重影響風電入網的經濟性。
為促進風電在電網中的消納吸收,目前一種有效方式是借助儲能裝置來減輕風電功率波動的影響。文獻[8-9]驗證了電池儲能系統具有能量密度高、充放電響應速度快的優勢,能夠有效平抑風電引起的功率波動;在文獻[10-11]中,飛輪儲能系統由于使用壽命長、運行維護方便的特點,成為輔助風電入網的另一重要儲能系統;而文獻[12-13]驗證了超級電容在平抑風電所帶來的功率波動時,具有效率高、短時間充放電速度快的特點。然而,目前儲能系統的投資及運行成本較高,大規模配置儲能系統將嚴重影響風電入網的經濟性[14]。
近年來,隨著需求響應技術的快速發展,以電動汽車為代表的需求側資源,接入電網后能夠作為儲能單元,通過改變與電網交換的功率大小(充電或放電),為電網提供多類型的輔助服務。……