多類型儲能系統(tǒng)在分布式發(fā)電中的應用技術研究.pdf

1、近幾年來，我國加快了對可再生能源的開發(fā)利用?？墒?，以光伏、風電為代表的間歇性分布式發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率存在穩(wěn)定性差、連續(xù)性弱、密度低、易隨外界環(huán)境的變化而變化等特點，隨著這類可再生能源的發(fā)電裝機容量比重的增加，這些特點會引起發(fā)電出力的波動，從而造成電網(wǎng)電壓及頻率波動的問題，對系統(tǒng)造成很多負面影響。
　　在可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性及電能質量、調節(jié)峰谷差等方面，儲能系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要作用，也是近年來國內外研究開發(fā)非?；钴S的領域

2、，其應用也越來越廣泛。本文通過應用儲能技術，構建了基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng)，并完成了系統(tǒng)拓撲的設計、對系統(tǒng)協(xié)調控制策略的研究、系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)以及實驗驗證。
　　首先，本文通過分析國內外分布式發(fā)電及儲能系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，了解微電網(wǎng)的各種典型結構，研究和對比多種儲能方式的特性，選擇了鋰電池和超級電容器的混合儲能方式，基于中國電力科學院新能源研究所儲能變流及應用技術實驗室的有利條件，設計了基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng)拓撲結構。

3、r>　　其次，本文研究了多類型儲能系統(tǒng)的能量管理算法和協(xié)調控制算法。利用基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng)的典型拓撲，分別闡述了單一儲能和混合儲能的協(xié)調控制算法;利用二級低通濾波控制，設計了平滑并網(wǎng)聯(lián)絡線上功率波動的協(xié)調控制算法，并通過增加限值管理的方式改進了該算法，提高了電池的使用壽命;通過計算新能源發(fā)電實際出力和目標功率之間的差額，得出儲能系統(tǒng)所需充放電功率，并通過二級低通濾波控制分別得出鋰電池及超級電容器的充放電功率，根據(jù)超級電容端電

4、壓和鋰電池荷電狀態(tài)，合理調整功率值，進而達到跟蹤計劃出力的效果;并網(wǎng)模式下，系統(tǒng)根據(jù)實時監(jiān)測到的儲能系統(tǒng)狀態(tài)制定不同的優(yōu)化調度策略，在保證發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、實時經濟運行的同時輔助大電網(wǎng)進行削峰填谷的控制模式;由于多類型儲能系統(tǒng)在長時間工作后，其狀態(tài)不適于繼續(xù)投入使用，在空閑時間實行SOC調整策略，以達到最佳狀態(tài)。
　　然后，通過基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng)的需求分析，開發(fā)了具備遠程監(jiān)控、能量管理、協(xié)調控制等功能的系統(tǒng)軟件。該軟件

5、以C＃為開發(fā)語言，以SQL Server作為歷史數(shù)據(jù)庫，通過收發(fā)Modbus協(xié)議報文來監(jiān)視儲能系統(tǒng)各部分設備的運行狀態(tài)，并控制該系統(tǒng)的運行。本文從數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、用戶事件處理、事件告警、控制策略等各個方面介紹了軟件的運行機制。
　　最后，通過開發(fā)完成的多類型儲能系統(tǒng)軟件，對本文所提出的各種協(xié)調控制算法進行了實驗驗證。在平滑波動實驗中，經多類型儲能系統(tǒng)平滑后，分布式系統(tǒng)的1min功率波動率和10mi