儲能型風電場作為黑啟動電源的自啟動策略研究.pdf

1、在制定電網的黑啟動預案時，一般先將系統劃分成幾個子系統，各子系統分別依靠本區(qū)域內的黑啟動電源獨立啟動，然后通過各子系統的互聯逐步實現整個系統的恢復。水力發(fā)電廠（含抽水蓄能電站）是作為電網黑啟動電源的最佳選擇，但受地域資源條件限制，我國內蒙古、西北等地區(qū)水資源匱乏，缺少水力發(fā)電廠，一旦發(fā)生大停電事故，其電網的恢復將嚴重依賴于主網，恢復時間較長。在這些地區(qū)風能資源較為豐富，風力發(fā)電逐漸成為主要發(fā)電形式。因此，若通過為風電場配置大容量電池儲能

2、系統，并能利用所建儲能型風電場作為局域電網的黑啟動電源，將對增加黑啟動電源容量、提高電網的故障恢復速度起到重要作用。
　　儲能型風電場能夠實現自啟動是其作為電網黑啟動電源的關鍵，為此，本文對儲能型風電場的自啟動策略進行了深入研究：
　?。?）建立了儲能型風電場的仿真模型。通過分析雙饋風電機組的運行原理，建立了其在空載和并網工況下的數學模型，并基于隱式梯形法對所建數學模型進行離散化，建立了雙饋風電機組的空載并網雙工況仿真模型；

3、通過分析電池儲能系統的運行原理，建立了其仿真模型；在此基礎上，根據儲能型風電場內機組的連接方式，建立了儲能型風電場的仿真模型，以用于研究儲能型風電場的自啟動策略。
　?。?）研究了儲能型風電場的自啟動策略。設計了儲能型風電場進行自啟動的方案；提出了一種電池儲能系統的零起升壓啟動策略；分析了變壓器產生勵磁涌流及和應涌流的機理，并對風電場內箱式變壓器三種不同的充電方案進行比較，制定了最優(yōu)的變壓器充電方案；對風電機組的空載并網過程進行了

4、仿真。研究表明，利用本文所提方案能夠使儲能型風電場實現自啟動。
　?。?）研究了孤島狀態(tài)下電池儲能系統與風電場的功率協調控制策略。包含本地控制策略，風電場有功和無功控制器，以及功率分配模塊，可以將儲能系統的荷電狀態(tài)維持在規(guī)定區(qū)間內，提高其功率調節(jié)裕度，在孤島運行時維持系統電壓和頻率的穩(wěn)定，并成功啟動火電機組輔機。
　　通過本文所做研究，在風速合適的情況下，風電場可以在儲能系統的輔助下完成自啟動，并與儲能系統協調配合，作為黑啟