風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中混合儲(chǔ)能單元的性能分析及容量?jī)?yōu)化.pdf

1、在太陽(yáng)能、風(fēng)能資源比較豐富，互補(bǔ)性較好的環(huán)境中，為了更高效地利用可再生能源，構(gòu)建風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，可以提高系統(tǒng)供電的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性，實(shí)現(xiàn)晝夜發(fā)電。由于風(fēng)能、太陽(yáng)能輸入能量具有不穩(wěn)定性和間隙性，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)平抑功率波動(dòng)。
　　 在目前可以應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)中，鉛酸電池儲(chǔ)能具有技術(shù)成熟，價(jià)格便宜，構(gòu)造成本低，可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，但蓄電池的比功率相對(duì)較低。而超級(jí)電容器儲(chǔ)能則具有內(nèi)阻

2、小，功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于短時(shí)間高功率輸出的場(chǎng)合，使得它成為處理尖峰負(fù)荷的最佳選擇。
　　 本文在比較了各種儲(chǔ)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了蓄電池-超級(jí)電容器并聯(lián)儲(chǔ)能的等效模型，針對(duì)脈動(dòng)負(fù)載，對(duì)直接并聯(lián)、通過(guò)電感器并聯(lián)和通過(guò)功率變換器并聯(lián)三種混合儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，與蓄電池單獨(dú)供電系統(tǒng)相比，混合儲(chǔ)能能減小蓄電池在負(fù)載功率脈動(dòng)時(shí)的最大輸出電流，提高系統(tǒng)的功率輸出能力，減小內(nèi)部損耗，延

3、長(zhǎng)工作時(shí)間，具有較好的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
　　 在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、蓄電池和超級(jí)電容器的穩(wěn)態(tài)模型基礎(chǔ)上，建立了蓄電池-超級(jí)電容器混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化模型，提出了混合儲(chǔ)能單元的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，并對(duì)各種約束條件進(jìn)行了探討，采用遺傳算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了求解。通過(guò)對(duì)算例系統(tǒng)的求解，證明了文中所建立的模型和算法的正確性。
　　 研究結(jié)果表明，利用蓄電池-超級(jí)電容器混合儲(chǔ)能單元的容量?jī)?yōu)化，可以進(jìn)一步提高可再生能源的利用效率。