基于混合儲能的風(fēng)力發(fā)電波動平抑控制策略研究.pdf

1、為了有效地抑制風(fēng)電場輸出功率的波動性和隨機(jī)性，需要將風(fēng)電場與儲能系統(tǒng)二者相結(jié)合，從而可以減小由于風(fēng)電場輸出功率的波動而對電網(wǎng)造成的不利影響，由于混合儲能系統(tǒng)同時兼具了能量型儲能設(shè)備和功率型儲能設(shè)備的優(yōu)勢，因此本文重點研究了基于混合儲能的風(fēng)力發(fā)電波動平抑控制策略。
　　本文首先分析了風(fēng)電場輸出功率的波動特性，然后結(jié)合混合儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點，提出了一種基于小波包分解和荷電狀態(tài)（SOC）分層優(yōu)化的混合儲能風(fēng)力發(fā)電功率波動平抑的方法。主

2、要在以下幾方面開展了工作：
　?。?）對由超級電容和鋰電池組成的混合儲能系統(tǒng)展開了研究，并對其結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。根據(jù)各儲能設(shè)備的特點建立了相關(guān)等效電路模型，并進(jìn)一步研究了混合儲能系統(tǒng)的特性，得出了鋰電池和超級電容的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)。
　?。?）基于實測風(fēng)電功率數(shù)據(jù)，分析了風(fēng)電輸出功率的波動特性以及不同頻段波動對電網(wǎng)頻率的影響，確定了儲能系統(tǒng)需要平抑的主要目標(biāo)頻段；采用小波包分解理論對風(fēng)電場輸出功率信號進(jìn)行多尺度分解，得到

3、了實測數(shù)據(jù)經(jīng)小波包分解后的各頻段信號。
　　（3）基于實測風(fēng)電功率數(shù)據(jù)和混合儲能系統(tǒng)的模型，從風(fēng)電場的實用性和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)化角度出發(fā)，采用生物遺傳算法，得出了本文所需要配置的超級電容和鋰電池的具體容量和功率大小。
　?。?）根據(jù)混合儲能系統(tǒng)整體以及不同儲能設(shè)備荷電狀態(tài)的不同，對基于SOC分層優(yōu)化的混合儲能風(fēng)電功率平抑方法進(jìn)行了研究。該方法分為功率優(yōu)化層和功率分配層。功率優(yōu)化層主要是動態(tài)調(diào)節(jié)當(dāng)前混合儲能系統(tǒng)整體的SOC狀態(tài)，實