多類型儲能系統(tǒng)平抑風(fēng)電場功率波動的協(xié)調(diào)控制策略研究.pdf

1、新型可再生能源的利用已經(jīng)成為解決能源危機(jī)和全球變暖的有效手段，其中風(fēng)電作為一種新型可再生友好型能源已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是風(fēng)力發(fā)電受天氣環(huán)境影響嚴(yán)重，具有間歇性、隨機(jī)性和不確定性等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)集中地表現(xiàn)為風(fēng)電功率的隨機(jī)波動特性。隨著風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其給電網(wǎng)安全帶來的挑戰(zhàn)也越來越大。它不僅影響電能質(zhì)量、嚴(yán)重時會威脅到整個電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。如何有效平抑風(fēng)電功率波動已是當(dāng)下電力部門亟需解決的問題。在風(fēng)電場配置一定容量的儲能

2、設(shè)備，在對其歷史功率數(shù)據(jù)進(jìn)行充分分析后結(jié)合儲能設(shè)備可充可放的特點(diǎn)，充分發(fā)揮功率型儲能設(shè)備和能量型儲能設(shè)備的各自優(yōu)點(diǎn)，用于平抑風(fēng)電功率波動，是減少風(fēng)電有功功率波動對電網(wǎng)沖擊的有效途徑之一。
　　本文首先根據(jù)傅里葉變換對風(fēng)電功率的頻譜特性進(jìn)行分析，進(jìn)而提出一種基于實(shí)時離散小波變換的分頻方法，用于風(fēng)電場波動功率在多類型儲能系統(tǒng)間的分配。以風(fēng)電場典型日的歷史功率數(shù)據(jù)為研究對象，基于風(fēng)電場波動功率頻率高低的分配原則，用功率型儲能設(shè)備去平抑短

3、期風(fēng)電功率波動，能量型儲能設(shè)備抑制較長期功率波動，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電功率的實(shí)時分析與儲能功率的合理分配;然后參考分配功率值與投入時間長短，經(jīng)過分析統(tǒng)計(jì)，得到合理有效的容量和功率配置方案。
　　構(gòu)建了合理的儲能系統(tǒng)評價指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于雙層模糊控制原理、應(yīng)用于平抑風(fēng)電功率波動的多類型儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法——即具有SOC調(diào)節(jié)和平滑輸出效果改善功能的多類型儲能雙層模糊控制方法，能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)儲能設(shè)備的充放電功率，防止其荷電狀態(tài)越限、增

4、強(qiáng)儲能系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，削弱因單層模糊控制對平滑效果的影響。仿真結(jié)果表明本文所采用的控制策略能較好抑制風(fēng)電功率波動，同時驗(yàn)證了雙層模糊控制方法較單層控制方法的優(yōu)越性。
　　詳細(xì)論述了雙向DC/DC和DC/AC變流器的控制方法，建立其數(shù)學(xué)模型，并在Matlab/simulink中搭建了多類型儲能系統(tǒng)仿真模型，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其控制方法的合理性和有效性。然后將風(fēng)電機(jī)組接入儲能系統(tǒng)模型組成風(fēng)-儲微網(wǎng)仿真模型，結(jié)合建立在小波分