功率預(yù)測(cè)及混合儲(chǔ)能在風(fēng)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、化石能源的枯竭及環(huán)境污染的加劇使得社會(huì)對(duì)新能源的需求日益擴(kuò)大，風(fēng)電由于技術(shù)研究相對(duì)成熟、成本低廉，較其他新能源更易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。但在大規(guī)模并網(wǎng)時(shí)，風(fēng)電功率的波動(dòng)性和隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行性能及風(fēng)電消納能力的影響，制約了風(fēng)電的發(fā)展。提高風(fēng)電并網(wǎng)的穩(wěn)定性主要有兩種方式，一種是通過(guò)準(zhǔn)確的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃、安排旋轉(zhuǎn)備用;另一種是利用儲(chǔ)能裝置平抑系統(tǒng)波動(dòng)功率，從而提高電網(wǎng)電能質(zhì)量，改善棄風(fēng)限電問(wèn)題。本文通過(guò)研究風(fēng)電功率預(yù)測(cè)和混合儲(chǔ)能

2、協(xié)調(diào)控制技術(shù)，主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的工作:
　　首先，針對(duì)提高功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性、減少旋轉(zhuǎn)備用問(wèn)題，采用時(shí)間序列法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和基于粒子群的改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種算法依次實(shí)現(xiàn)了超短期功率預(yù)測(cè)精度的提高。在采用時(shí)間序列法分析功率序列相關(guān)性的基礎(chǔ)上，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高魯棒性和非線性處理能力構(gòu)建了基于功率序列關(guān)聯(lián)關(guān)系的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，改善了時(shí)間序列法的預(yù)測(cè)精度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出利用粒子群算法兼具全局性和收斂速度的特點(diǎn)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值學(xué)

3、習(xí)過(guò)程，改善了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易陷入局部最小的問(wèn)題。通過(guò)采用三種算法進(jìn)行功率預(yù)測(cè)和誤差分析，驗(yàn)證了基于粒子群的改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的有效性和精確性，為調(diào)度部門配置合理的儲(chǔ)能容量提供了可靠依據(jù);同時(shí)佐證了風(fēng)電場(chǎng)的匯聚效應(yīng)，為采用儲(chǔ)能系統(tǒng)的集中接入方式提供了決策依據(jù)。
　　然后，針對(duì)風(fēng)電功率波動(dòng)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的問(wèn)題，研究了風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，以直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，提出采用具有互補(bǔ)特性的混合儲(chǔ)能取代單一儲(chǔ)能提高網(wǎng)源協(xié)調(diào)能力。構(gòu)建

4、了蓄電池、超級(jí)電容、非隔離型半橋雙向DC-DC變換器和DC-AC并網(wǎng)儲(chǔ)能變流器組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過(guò)建立儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并研究其工作特性，為確定混合儲(chǔ)能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和平抑策略奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，針對(duì)利用混合儲(chǔ)能平抑功率波動(dòng)的問(wèn)題，研究了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略?；诔?jí)電容和蓄電池的端電壓特性，采用蓄電池直接耦合儲(chǔ)能系統(tǒng)直流母線、雙向DC-DC變換器控制超級(jí)電容穩(wěn)壓的結(jié)構(gòu)，提出了基于低通濾波算法的混合儲(chǔ)能控制策略。在此基