摘要:本出版物研究了抽水蓄能和电池储能系统的协调运行以提高盈利能力。抽水蓄能提供高存储容量但响应时间较慢,而电池储能系统容量较低但响应时间较快。因此,结合两者的混合系统可以利用协同效应。开发了一个混合整数线性规划模型来描述德国市场上这两个系统的协调使用。所提出的方法也适用于以类似方式交易能源和平衡服务的其他区域市场。在该模型中,抽水蓄能系统在现货市场运行并提供自动频率恢复储备,而电池储能系统提供频率遏制储备。该模型考虑了两种存储类型中退化效应造成的成本。结果表明,与两个存储系统的独立运行相比,通过协调,收入增加了 10.05%。这一附加值可以通过在协调运行中更有效地利用电力容量(尤其是电池储能系统的电力容量)来实现。
实验室的指导框架符合国际标准(IEC 60193:2019 和 ISO/IEC 17025:2017)的要求。该实验室已获得国家检测和校准认证委员会 (NABL) 的认证,符合 ISO/IEC 17025:2017 流体流量测试和流量校准标准。该实验室已成功为 Voith India Pvt. Ltd、Flovel Energy Pvt. Ltd 和 KBL 等多家组织进行了见证测试。实验室负责人还作为独立顾问在奥地利林茨的 Andritz Works 见证了 Karnataka Power Corporation Limited 的模型测试。
北欧电力系统中可变可再生能源的日益普及导致频率质量下降,并增加了水电站提供一次频率控制的重要性。水电是世界上最大的可再生能源。它的可靠性、可控性和可调度性以及巨大的存储量使其成为北欧电力系统中提供频率调节的最重要来源。许多提供调节电力的水电站都配有卡普兰涡轮机,这些涡轮机具有复杂的机械系统。此外,提供频率调节的卡普兰涡轮机频繁而快速的机械运动导致涡轮机导叶和转轮叶片磨损的问题。卡普兰涡轮机适合稳定运行。为了缓解这个问题,本文研究了一种混合水电站与电池储能系统相结合的解决方案,其中电池可以处理快速的频率偏差,从而使涡轮机更稳定地运行。分析基于水电站提供的 FCR-N 服务,因为 FCR-N 被确定为需要水电站输出功率非常快速变化的服务之一。本论文主要采用建模与仿真、数据分析和现场测量作为研究方法。为进行分析,开发了水电站和混合水电站的仿真模型。使用瑞典典型水电站的数据验证了水电站的仿真模型。磨损的量化是研究的重点。从涡轮机的磨损、电站对频率偏差的响应速度以及涡轮机机械运动过程中的方向变化次数等方面比较了水电站和混合水电站的性能。最后得出结论,在水电站中增加电池将减少涡轮机的磨损,并提高北欧电力系统的频率质量。