風光互補發(fā)電系統(tǒng)中混合儲能單元的性能分析及容量優(yōu)化.pdf

1、在太陽能、風能資源比較豐富，互補性較好的環(huán)境中，為了更高效地利用可再生能源，構建風光互補系統(tǒng)進行發(fā)電，可以提高系統(tǒng)供電的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性，實現(xiàn)晝夜發(fā)電。由于風能、太陽能輸入能量具有不穩(wěn)定性和間隙性，在實際應用過程中，需要在風光互補發(fā)電系統(tǒng)中，配置儲能系統(tǒng)以實現(xiàn)平抑功率波動。
　　 在目前可以應用的儲能技術中，鉛酸電池儲能具有技術成熟，價格便宜，構造成本低，可靠性好的優(yōu)點，但蓄電池的比功率相對較低。而超級電容器儲能則具有內阻

2、小，功率密度高、循環(huán)壽命長、響應速度快等優(yōu)點，非常適合用于短時間高功率輸出的場合，使得它成為處理尖峰負荷的最佳選擇。
　　 本文在比較了各種儲能技術的基礎上，建立了蓄電池-超級電容器并聯(lián)儲能的等效模型，針對脈動負載，對直接并聯(lián)、通過電感器并聯(lián)和通過功率變換器并聯(lián)三種混合儲能結構進行了理論分析和仿真實驗。結果表明，與蓄電池單獨供電系統(tǒng)相比，混合儲能能減小蓄電池在負載功率脈動時的最大輸出電流，提高系統(tǒng)的功率輸出能力，減小內部損耗，延

3、長工作時間，具有較好的可靠性和經濟性。
　　 在風力發(fā)電、光伏發(fā)電、蓄電池和超級電容器的穩(wěn)態(tài)模型基礎上，建立了蓄電池-超級電容器混合儲能系統(tǒng)的容量優(yōu)化模型，提出了混合儲能單元的多目標優(yōu)化函數(shù)，并對各種約束條件進行了探討，采用遺傳算法對目標函數(shù)進行了求解。通過對算例系統(tǒng)的求解，證明了文中所建立的模型和算法的正確性。
　　 研究結果表明，利用蓄電池-超級電容器混合儲能單元的容量優(yōu)化，可以進一步提高可再生能源的利用效率。