混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在平抑風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)方面的應(yīng)用研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電作為一種新型友好型發(fā)電方式已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。風(fēng)電機(jī)組受自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)及環(huán)境因素影響，輸出功率具有較強(qiáng)的隨機(jī)波動(dòng)特性，給電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成一系列負(fù)面影響。因此，如何有效平滑風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)其出力的平穩(wěn)可控，是影響風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性問題。本文將對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在平抑風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)方面的應(yīng)用展開研究。
　　本研究在充分分析風(fēng)電功率波動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，提出了具體的儲(chǔ)能系統(tǒng)配置方案，針對(duì)風(fēng)電功率平抑控制對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)

2、提出的性能要求，確定由蓄電池和超級(jí)電容器構(gòu)成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)。根據(jù)風(fēng)電功率的平滑控制原理，提出混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙層控制模型。在系統(tǒng)控制層中，設(shè)計(jì)了基于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的風(fēng)電波動(dòng)功率平抑控制策略，其主要任務(wù)是確定平抑控制的目標(biāo)，利用基于小波包分解理論的功率平滑控制策略獲取風(fēng)電并網(wǎng)目標(biāo)功率和儲(chǔ)能系統(tǒng)目標(biāo)輸出功率，通過功率分配策略實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率在蓄電池和超級(jí)電容器間的合理分配。在設(shè)備控制層中，對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率控制方法展開研究，在分析雙向 AC/D

3、C變換器和雙向DC/DC變換器結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其控制策略進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在PSCAD/EMTDC中搭建了蓄電池-超級(jí)電容器混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，仿真模擬了風(fēng)電場(chǎng)波動(dòng)功率的平抑控制過程，結(jié)果表明：該混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能有效平抑風(fēng)電功率波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的平穩(wěn)可控；混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在功率平抑性能方面明顯優(yōu)于單一蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)；與雙層控制模型相結(jié)合后的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠較好地平抑風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了功率在蓄電池和超級(jí)電容器間的合理分