儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化建模與控制策略研究.pdf

1、針對(duì)包含可再生能源的混合發(fā)電系統(tǒng)例如風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)光柴儲(chǔ)混合微網(wǎng)系統(tǒng)的電源容量?jī)?yōu)化配置問(wèn)題,本文首先介紹了系統(tǒng)中各個(gè)發(fā)電電源功率輸出以及儲(chǔ)能單元充放電的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)完整建立了考慮電源初始投資費(fèi)用、更換費(fèi)用以及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性模型。利用遺傳算法根據(jù)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求,得到風(fēng)光儲(chǔ)混合發(fā)電系統(tǒng)的最優(yōu)容量配置;根據(jù)獨(dú)立風(fēng)光柴儲(chǔ)混合微網(wǎng)系統(tǒng)中污染物排放量、電力盈余率以及電力不足率等約束,引進(jìn)相應(yīng)的懲罰費(fèi)用,在給

2、定系統(tǒng)調(diào)度策略下以綜合成本費(fèi)用最低為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了不同發(fā)電單元和儲(chǔ)能容量的優(yōu)化配置分析。
　　蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量和功率配置不僅關(guān)系到其工作的可靠性,同時(shí)配置的合理與否將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。為此,本文建立了獨(dú)立和并網(wǎng)可再生能源系統(tǒng)的中電池儲(chǔ)能單元的功能模型,以及一定容量和功率下的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性模型,在系統(tǒng)約束條件下根據(jù)儲(chǔ)能配置成本費(fèi)用最低的目標(biāo)要求,利用遺傳算法尋優(yōu)研究了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最優(yōu)容量-功率配置,并分析了它們與系統(tǒng)運(yùn)行指

3、標(biāo)以及成本費(fèi)用之間的關(guān)系。
　　基于風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電的可再生能源發(fā)電系統(tǒng),因受天氣條件變化影響大,其輸出功率存在一定的波動(dòng)性和不確定性,常常需要引入儲(chǔ)能來(lái)對(duì)其進(jìn)行平抑,滿足相應(yīng)的目標(biāo)或者并網(wǎng)許可。蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有能量密度高、功率密度低的特點(diǎn),適合平抑長(zhǎng)期平穩(wěn)的小功率波動(dòng),但是在大功率波動(dòng)時(shí)存在難以響應(yīng)的問(wèn)題;超級(jí)電容器功率密度高但是其能量密度較低,在長(zhǎng)時(shí)間的工作下會(huì)出現(xiàn)能量的不足,適合平抑具有短期間歇性的尖峰功率波動(dòng)。因此,本文

4、根據(jù)它們兩者之間在功率和能量上存在的互補(bǔ)性特點(diǎn),研究了蓄電池-超級(jí)電容互補(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制策略,并與單一的蓄電池或者超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比?；パa(bǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)充分發(fā)揮超級(jí)電容器充放電功率大的優(yōu)勢(shì),對(duì)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的大功率波動(dòng)進(jìn)行平抑,同時(shí)能夠發(fā)揮蓄電池的能量?jī)?yōu)勢(shì),保證其在長(zhǎng)期小功率波動(dòng)下的工作。
　　最后,本文結(jié)合合肥工業(yè)大學(xué)儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)室光伏聯(lián)儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè),詳細(xì)介紹了整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件構(gòu)成,以及整個(gè)系統(tǒng)后臺(tái)監(jiān)控軟件的組成、設(shè)計(jì)和