分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)混合儲能容量配置研究.pdf

1、分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的輸出功率由于受到太陽輻射強度、溫度、云層遮蔽等因素的影響而具有間歇性及隨機性,本文以光伏電池陣列輸出功率為3.5kW的戶用型分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對象,以減小光伏并網(wǎng)系統(tǒng)入網(wǎng)功率的波動性與間歇性為目標(biāo),對其進(jìn)行混合儲能系統(tǒng)的容量配置。
　　論文首先闡述了課題研究的背景及意義,介紹了國內(nèi)外分布式發(fā)電并網(wǎng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置的相關(guān)研究。然后,對分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,建立了光伏電池的

2、工程用數(shù)學(xué)模型,在此模型的基礎(chǔ)上基于太陽輻射數(shù)據(jù)和歷史溫度數(shù)據(jù)對一年中光伏電池陣列的輸出功率進(jìn)行了計算;從充放電功率與荷電狀態(tài)的關(guān)系出發(fā),建立了混合儲能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;通過上海市統(tǒng)計年鑒的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的全年負(fù)荷用電數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真計算。
　　接著,提出了混合儲能系統(tǒng)的分級控制策略,從系統(tǒng)級和裝置級對混合儲能系統(tǒng)進(jìn)行遞進(jìn)式控制。系統(tǒng)級控制策略根據(jù)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)入網(wǎng)功率的控制目標(biāo)生成混合儲能系統(tǒng)的充放電功率指令值,裝置

3、級控制策略根據(jù)系統(tǒng)級生成的混合儲能系統(tǒng)的充放電功率指令值生成蓄電池及超級電容的充放電功率指令值。
　　針對系統(tǒng)級控制策略,本文對常見的功率平滑控制策略進(jìn)行了分析和比較,并選定了一階濾波法作為本文的控制策略?？紤]到實際運行中超級電容和蓄電池的最大充放電功率和最大容量都是一定的,本文加入充放電功率和荷電狀態(tài)的約束條件對一階濾波法進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種考慮到功率和容量的混合儲能系統(tǒng)控制策略,對光伏并網(wǎng)系統(tǒng)運行過程的仿真計算即是基于該改進(jìn)

4、后的控制策略。
　　本文將混合儲能系統(tǒng)的容量配置過程分為兩步進(jìn)行,首先在以小時為步長的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的全年運行情況進(jìn)行仿真,計算得到不同的混合儲能容量配置方案下評價指標(biāo)的值,比較后得到最佳的蓄電池的容量配置,然后在光伏發(fā)電系統(tǒng)的步長更小的光伏系統(tǒng)歷史發(fā)電功率數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對超級電容的容量進(jìn)行配置,通過算例計算驗證了該配置方法以及改進(jìn)后的混合儲能系統(tǒng)控制策略的有效性和可行性。
　　本文的創(chuàng)新點在于:1)在一階濾波