微電網(wǎng)多元復(fù)合儲(chǔ)能建模與協(xié)調(diào)控制策略研究.pdf

1、微電網(wǎng)是融分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷以及控制裝置、保護(hù)裝置為一體的新型電網(wǎng)，它可以與大電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，也可以脫網(wǎng)自治運(yùn)行。其中，儲(chǔ)能技術(shù)與可再生能源技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)行，有效緩解了可再生能源出力的間歇性和波動(dòng)性，提高了可再生能源的利用率，對微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了不可或缺的作用。因此，儲(chǔ)能技術(shù)是微電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)研究的重點(diǎn)。本文以微電網(wǎng)中的多元復(fù)合儲(chǔ)能為研究對象，重點(diǎn)研究了復(fù)合儲(chǔ)能功率優(yōu)化分配策略和多元復(fù)合儲(chǔ)能間的協(xié)調(diào)控制策略，主要研究內(nèi)容如

2、下:
　　首先，研究不同類型儲(chǔ)能及儲(chǔ)能變流器運(yùn)行特性。建立蓄電池、液流電池、超級電容和飛輪四種常見電力儲(chǔ)能的數(shù)學(xué)模型，介紹儲(chǔ)能變流器常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、一般數(shù)學(xué)模型和四種基本控制方法，并提出了集成這四種控制方法的綜合控制模型。
　　接下來，將不同特性的儲(chǔ)能結(jié)合起來組成復(fù)合儲(chǔ)能單元，重點(diǎn)研究復(fù)合儲(chǔ)能的功率優(yōu)化分配策略。在傳統(tǒng)低通濾波算法和固定SOC反饋策略的基礎(chǔ)上，提出了基于自適應(yīng)SOC反饋的功率優(yōu)化分配策略。引入了自適應(yīng)SOC反饋

3、環(huán)節(jié)，根據(jù)儲(chǔ)能實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率型儲(chǔ)能SOC反饋系數(shù)。儲(chǔ)能SOC在設(shè)定值附近時(shí)，減小反饋環(huán)節(jié)的影響，維持儲(chǔ)能輸出水平;儲(chǔ)能SOC偏離設(shè)定值較大時(shí)，增加反饋環(huán)節(jié)的影響，使得儲(chǔ)能SOC快速恢復(fù)到安全范圍。該方法可以延長能量型儲(chǔ)能使用壽命，最大化提高復(fù)合儲(chǔ)能整體的充放電能力。
　　在此基礎(chǔ)上，將研究對象擴(kuò)展至三個(gè)及以上儲(chǔ)能并聯(lián)運(yùn)行的多元復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)，綜合考慮各儲(chǔ)能的不同類型（鋰電池儲(chǔ)能、鉛酸蓄電池儲(chǔ)能、超級電容儲(chǔ)能）、不同性能（新

4、舊程度不同）、不同結(jié)構(gòu)（單一儲(chǔ)能、復(fù)合儲(chǔ)能）等因素的影響，提出了一種考慮儲(chǔ)能壽命的多元復(fù)合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略，協(xié)調(diào)各儲(chǔ)能之間的功率分配，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的功率平衡和穩(wěn)定運(yùn)行。搭建江西省電力科學(xué)研究院微電網(wǎng)仿真模型，分別在主從控制、對等控制兩種方案下進(jìn)行仿真分析。
　　最后，針對江西省電力科學(xué)研究院微電網(wǎng)控制方案中的問題，如主從控制對通信依賴性強(qiáng)、對等控制易產(chǎn)生環(huán)流、靈活性差等，提出了一種借鑒CSMA/CD機(jī)制的多元復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略