模塊化多電平電池儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制技術研究.pdf

1、目前，可再生能源越來越多的接入電網(wǎng)系統(tǒng)。但新能源的發(fā)電功率會隨不同的氣象條件變換，具有很強的間歇性和隨機波動性。為了向電網(wǎng)穩(wěn)定地供電，儲能系統(tǒng)對于可再生能源的電力入網(wǎng)不可或缺。同時，向電網(wǎng)中整合進儲能系統(tǒng)，還進一步幫助電力系統(tǒng)可靠供電以及穩(wěn)定運行。在各種方式的儲能方式中，可充電電池儲能發(fā)展較早，其以較高的能量密度及能量轉化效率在電化學儲能中脫穎而出。隨著電池制造技術的持續(xù)進步，電池自身性能不斷提高，包括電池成組后的性能，人們寄望于可充電

2、電池的大規(guī)模儲能應用進一步發(fā)展，配合獨立運行的風能或太陽能電站。可以看到，蓄電池儲能有著廣闊的發(fā)展前景。為了降低大型電池儲能系統(tǒng)的建設成本，可以選用一些已用過的電池接入儲能系統(tǒng)。
　　迄今為止，無論電池管理系統(tǒng)或并網(wǎng)逆變器都未在操作過程中考慮調(diào)節(jié)電池堆健康狀況的問題。而可充電電池的一個關鍵技術問題是它的充放電控制，因為合理的充放電是安全使用電池及盡可能延長其壽命的關鍵因素，這多需要采用與之相結合的充放電控制電路。
　　就儲能

3、系統(tǒng)與電網(wǎng)接口逆變器的選擇來看，有一種電壓源型逆變器近些年來成為研究熱點，即模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter，MMC)，其可以靈活控制的分模塊式充放電操作策略特別適合電池儲能系統(tǒng)。另外，其冗余的結構可以保證大容量儲能，也可以維持相對穩(wěn)定的運行。
　　本論文基于MMC的電池儲能系統(tǒng)提出了一種新的電池充放電控制策略，根據(jù)電網(wǎng)的功率要求變換MMC調(diào)制策略，區(qū)分儲能備用的時間尺度，從而最大程度上

4、延長儲能系統(tǒng)中蓄電池的使用壽命。
　　第一章簡要介紹了本課題的部分研究背景及意義。
　　第二章模塊化多電平電池儲能系統(tǒng)分析及基本控制策略。介紹了基于MMC的電池儲能系統(tǒng)的基本結構，包括變換器的工作原理，主要控制目標等。
　　第三章電池參數(shù)確定、電池模型及電池壽命影響因素。涉及電池常見參數(shù)及估測，電池電壓和內(nèi)阻、電池荷電狀態(tài)、電池健康狀態(tài)，及幾種主要的電池模型、電池管理系統(tǒng)，以及電池老化過程的一些問題。
　　第四章