儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行與控制策略研究.pdf

1、目前,間歇式能源的消納難題成為制約可再生能源發(fā)展的瓶頸,快速發(fā)展的儲(chǔ)能技術(shù)成為解決該難題的有效手段。在配合消納間歇式能源的過(guò)程中,儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行及其控制策略的研究至關(guān)重要。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能電力建設(shè)及控制策略研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括和綜述。在此基礎(chǔ)上,本文總結(jié)歸納了表征儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行工況與表征儲(chǔ)能控制策略優(yōu)劣程度的指標(biāo),引入了三個(gè)新的指標(biāo),以便于儲(chǔ)能工程實(shí)時(shí)和定時(shí)監(jiān)控。為了便于驗(yàn)證實(shí)時(shí)控制策略,建立了具有壽命測(cè)算功能的實(shí)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)模型

2、,制定了電池儲(chǔ)能壽命測(cè)算算法。
　　針對(duì)目前可再生能源發(fā)展的困境,從電網(wǎng)需求側(cè)出發(fā),提出了基于電網(wǎng)波動(dòng)率要求的平抑控制策略。本文從分析間歇式能源特性入手,以風(fēng)力發(fā)電為例,討論了高滲透率風(fēng)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響,分析了間歇式電源消納難題產(chǎn)生的原因。針對(duì)可再生能源并網(wǎng)問(wèn)題,嚴(yán)格以國(guó)家電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電、光伏接入電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),在平抑過(guò)程中充分考慮可再生能源實(shí)時(shí)波動(dòng)率并做到儲(chǔ)能荷電狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整,在滿足電網(wǎng)技術(shù)要求的前提下充分提高了儲(chǔ)能利用效

3、率。
　　針對(duì)儲(chǔ)能運(yùn)行工況,從儲(chǔ)能系統(tǒng)本身角度出發(fā),提出了的兩大運(yùn)行工況指標(biāo),基于此提出具備荷電狀態(tài)(SOC)調(diào)節(jié)功能的儲(chǔ)能控制策略:為了維持在線運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC于合理水平,在綜合考慮各種約束條件后,采用模糊控制法設(shè)計(jì)了能夠根據(jù)兩大指標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能SOC的控制策略。針對(duì)風(fēng)電出力的隨機(jī)性特別是驟變情況,提出一種基于加權(quán)移動(dòng)平均濾波算法的平滑控制策略:該方法根據(jù)風(fēng)電功率的波動(dòng)程度與當(dāng)前儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài),通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整權(quán)重系數(shù)和濾波

4、帶寬有效平滑風(fēng)電功率的驟變。算例驗(yàn)證了提出的控制策略在維持SOC合理水平前提下能有效平滑功率波動(dòng);同時(shí),該文方法基于的在線信息使其具有實(shí)時(shí)應(yīng)用前景。
　　最后,本文將儲(chǔ)能拓展應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng),研究了功率型、能量型儲(chǔ)能與柴油發(fā)電機(jī)在孤立微電網(wǎng)中參與功率平衡控制的功率分享策略與能量管理策略。為實(shí)現(xiàn)孤立微網(wǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,采用超級(jí)電容、蓄電池和柴油發(fā)電機(jī)組成多元互補(bǔ)系統(tǒng)協(xié)調(diào)分享差額功率。根據(jù)機(jī)組的不同特性提出按優(yōu)先級(jí)設(shè)計(jì)的雙層能量管理協(xié)調(diào)