电池储能运行策略对系统Well-being指标及风电消纳能力的影响*陈凡,徐政,张晨阳（南京工程学院电力工程学院，南京）摘要：提出了一种电池储能系统有序放电运行策略，考虑风电出力不确定性、尾流效应、电池故障率等因素，对风储联合发电系统进行Well-being分析。算例表明，在风电超出允许接入比例，而系统吸收允许接入的风电后仍处于缺电状态时，该策略能提高系统的风电消纳能力，并进一步提高系统可靠性。此外，还进一步研究了该储能运行策略下，储能系统容量、电池最大充放电功率以及风电允许接入比例等因素对发电系统Well-being指标的影响。关键词：Well-being指标；电池储能系统；运行策略；风电消纳能力：TM732文献标志码：A：1001-1390（2018）00-0000-00ImpactsofbatterystorageoperatingstrategyonWell-beingindicesandwindpoweraccommodationofpowersystemChenFan,XuZheng,ZhangChenyang(SchoolofElectricPowerEngineering,Nan激ngInstituteofTechnology,Nan激ng,China)Abstract:Thispaperpresentsanorderlydischargingstrategyofbatterystoragesystem.Takingtheoutputuncertaintyofwindpower,wakeeffectandthefailurerateofbatteryintoaccount,thispaperanalyzesWell-beingindicesofgenerationsystemcontainingwindfarmandbatteryenergystoragesystem.CasestudiesshowthattheproposedstrategyiscapableofincreasingwindpoweraccommodationandimprovingWell-beingindicesofgenerationsystemwhenwindpowerexceedsthepenetrationlimitandatthesametimegenerationsystemisshortofpowerafterabsorbingobtainablewindpower.Moreover,thispaperalsostudiestheimpactsofstoragesystemcapacity,charginganddischargingpowerofBESSandwindpowerpenetrationonWell-beingindicesofgenerationpowersystem.Keywords:Well-beingindices,batteryenergystoragesystem,operatingstrategy,windpoweraccommodation0引言随着全球能源战略的调整，可再生能源越来越受到各个国家的重视。风电作为一种分布广泛的清洁能源，在电力系统中所占比例越来越高。截至2015年底，全世界的风电总装机容量已达433GW[1]。然而，风电的波动性和随机性可能导致风电并网引起电力系统稳定性的下降。为了提高风电并网后系统的稳定性，电池储能作为一种技术成熟度较高的储*基金项目：江苏省配电网智能技术与装备协同创新中心开放基金项目(XTCX)；江苏省大学生实践创新训练计划项目（5Y）；南京工程学院科研资助项目(ZKJ)能技术，逐渐被引入到风电系统中。电池储能技术能够快速实现风电的存储和释放从而达到平抑风电功率、改善系统频率等[2-6]效果。目前，国内外已有大量文献对储能系统接入风电作了相关研究。文献[5]中提到了几种目前已应用的电池储能技术，分别是锂电池储能、钠硫电池储能和液流电池储能，其额定功率均可达兆瓦级，为技术上实现风电的快速存储和释放奠定了基础。文献[7]对上述3种储能电池在电力系统中的应用作了相关研究，介绍了我国电池储能技术的发展现状和电池储能技术的应用前景。文献[8-10]采用蒙特卡洛方法研究储能元件的容量、接入位置和充放电功率等因素对系统可靠性的影响，但并未考虑允许风电接入比例和尾流效应等因素。文献[11]研究了不同储能运行策略对系统充裕度的影响，但其可靠性指标建立在传统风险评估模型框架下。文献[12]在Well-being模型下研究风电场容量和储能系统容量等因素对风储混合发电系统的影响，但所建立的风电场模型过于简单，未考虑风电机组降额状态及尾流效应的影响。文献[13-14]在限制风电允许接入比例的条件下研究电池储能系统对系统可靠性的影响，介绍了一种储能运行策略，在风电超出允许接入比例，而系统吸收允许接入的风电后仍处于缺电状态时，储能系统一方面可以补充系统缺电量，另一方面可吸收超出风电允许接入比例的过剩风电。但该文献将系统中所有电池简化为单一电池元件，并未进一步研究此储能运行策略的具体过程。本文在上述文献研究的基础上，提出了一种电池储能系统有序放电策略。研究表明，在风电超出允许接入比例而系统吸收允许接入的风电后仍处于缺电...