風(fēng)光儲聯(lián)合供電系統(tǒng)容量優(yōu)化及控制方法研究.pdf

1、全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展致使能源緊缺問題日益突顯，如何有效開發(fā)利用可再生能源，已成為國際社會關(guān)注的熱點(diǎn)。在風(fēng)、光資源充足的地區(qū)，可以充分利用風(fēng)能與太陽能資源在地域上的重合性及其在時(shí)間上的互補(bǔ)性，建設(shè)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，再配置以儲能系統(tǒng)來平抑功率波動，可以減少電場公用設(shè)施的單位投資，大幅度減少發(fā)電成本。
　　本課題闡述了光伏電池、風(fēng)力發(fā)電裝置及換流器的基本原理和數(shù)學(xué)模型，從各微源的模型結(jié)構(gòu)入手，對各個(gè)模型的數(shù)學(xué)原理進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)和分析，并建

2、立了其仿真模型，對各個(gè)微源的運(yùn)行特性進(jìn)行分析。
　　本文對風(fēng)光儲聯(lián)合供電系統(tǒng)逆變器的控制策略進(jìn)行了深入研究，并通過PSCAD/EMTDC建立了風(fēng)光儲聯(lián)合供電系統(tǒng)模型。為維持供電系統(tǒng)電壓和頻率的穩(wěn)定，蓄電池儲能裝置采用V/F控制策略；為獲取可再生能源的最大利用率，風(fēng)光發(fā)電單元采用PQ控制策略。在孤島模式、并網(wǎng)模式及其來回切換的情況下對其運(yùn)行狀況進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了控制策略的可行性及蓄電池儲能裝置在聯(lián)合供電系統(tǒng)中所起的作用。同時(shí)，通過分析

3、超級電容器和蓄電池的儲能特性，提出包含這兩種儲能元件的混合儲能系統(tǒng)能量分配策略，根據(jù)全生命周期費(fèi)用（LCC）理論，建立了以儲能裝置年均費(fèi)用最小為目標(biāo)，以蓄電池輸出功率和系統(tǒng)負(fù)荷缺電率等可靠性指標(biāo)為約束條件的儲能容量優(yōu)化模型。提出了自適應(yīng)布谷鳥搜索算法，并用于求解某風(fēng)光儲聯(lián)合供電系統(tǒng)的儲能容量優(yōu)化問題。算例結(jié)果分析顯示，采用文中所述的能量分配策略和改進(jìn)的自適應(yīng)布谷鳥算法可以降低儲能系統(tǒng)的成本，驗(yàn)證了模型及算法的正確性，為風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)中混合