混合儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電功率波動(dòng)的平抑作用研究.pdf

1、隨著環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，世界各國(guó)對(duì)清潔能源、可再生能源發(fā)電的關(guān)注度也日益提高。近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)獲得了飛速的發(fā)展。然而，風(fēng)力發(fā)電具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，所以風(fēng)電并網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，一旦超出了電網(wǎng)的承受范圍，就會(huì)嚴(yán)重破壞電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。利用儲(chǔ)能技術(shù)能夠較好的平抑風(fēng)電波動(dòng)，使輸出功率滿足一定指標(biāo)。近年來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展，將幾種儲(chǔ)能技術(shù)組合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，能夠在提高功率輸出能力的同時(shí)，延長(zhǎng)使用壽命，降低設(shè)備成本

2、等。研究混合儲(chǔ)能系統(tǒng)(HESS)的功率分配問(wèn)題，具有十分重要的意義。
　　本文主要研究以下內(nèi)容:
　　(1)基于風(fēng)速預(yù)測(cè)計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)平抑目標(biāo)功率。在能夠較精確的預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的前提下，利用PSO算法或者其他優(yōu)化算法來(lái)尋求平抑目標(biāo)功率的最優(yōu)解，既能夠滿足兩個(gè)時(shí)間尺度的波動(dòng)指標(biāo)，又考慮盡可能地接近預(yù)測(cè)功率從而降低對(duì)設(shè)備的需求。
　　(2)利用PSO算法配置混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的輸出功率。平抑目標(biāo)功率和實(shí)際輸出功率的差值就是混合儲(chǔ)

3、能系統(tǒng)的期望出力。由于蓄電池能量密度大的特性，優(yōu)先考慮蓄電池來(lái)平抑波動(dòng)，蓄電池?zé)o法平抑的高頻波動(dòng)，則由超級(jí)電容來(lái)平抑。根據(jù)蓄電池的基本特性，總結(jié)歸納出蓄電池工作狀態(tài)下的約束條件，從而計(jì)算出蓄電池期望功率的最優(yōu)解。還進(jìn)一步定義了蓄電池的充放電狀態(tài)方程和24小時(shí)內(nèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換總量，并將其加到目標(biāo)函數(shù)中，從仿真結(jié)果能夠看到蓄電池的充放電轉(zhuǎn)換次數(shù)有明顯地減少，有效地延長(zhǎng)了蓄電池使用壽命。
　　(3)利用一種濾波系數(shù)可變的低通濾波算法來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)

4、算平抑目標(biāo)功率，再利用PSO算法實(shí)時(shí)分配超級(jí)電容和蓄電池的功率。為了延長(zhǎng)蓄電池壽命，同時(shí)減少環(huán)境污染，我們把超級(jí)電容作為優(yōu)先吸收或釋放能量的設(shè)備，在超級(jí)電容的容量不足時(shí)，蓄電池也參與工作。在仿真中可以發(fā)現(xiàn)超級(jí)電容就可以完成大部分充放電任務(wù)，蓄電池的使用率相對(duì)較低。這樣就可以減少儲(chǔ)能設(shè)備的負(fù)擔(dān)，降低成本。而且，隨著超級(jí)電容的荷電狀態(tài)SOC的變化，功率分配策略也會(huì)有實(shí)時(shí)的調(diào)整。這樣讓超級(jí)電容和蓄電池協(xié)調(diào)工作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，既最