基于混合儲(chǔ)能的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率波動(dòng)平抑方法研究.pdf

1、近年來(lái)，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源發(fā)展迅速，裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大。然而由于風(fēng)電場(chǎng)輸出功率具有很強(qiáng)的隨機(jī)性、波動(dòng)性特點(diǎn)，因此通常在風(fēng)電場(chǎng)安裝配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行平抑，從而使得風(fēng)電并網(wǎng)后保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)性特點(diǎn)，采用混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以很好的對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行平抑。然而混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置的大小會(huì)直接影響到風(fēng)電功率平抑的效果以及整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，并且儲(chǔ)能設(shè)備的功率控制策略也會(huì)直接關(guān)系到儲(chǔ)能設(shè)備的使用效率以

2、及使用壽命?；诖吮疚闹饕獙?duì)風(fēng)電混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置以及功率控制策略進(jìn)行了研究，主要工作如下：
　?。?）對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的幅頻特性以及波動(dòng)量進(jìn)行了計(jì)算和分析，然后研究了小波包變換的原理，在此基礎(chǔ)上，在滿足風(fēng)電場(chǎng)輸出功率波動(dòng)要求的條件上，通過(guò)計(jì)算確定了本文采用的小波包分解的最佳層數(shù)，然后根據(jù)小波函數(shù)優(yōu)化選擇方法確定了本文小波包分解采用的小波函數(shù)。最后對(duì)實(shí)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行了小波包分解和重構(gòu)，得到不同頻率的波動(dòng)功率信號(hào)，針對(duì)不同

3、儲(chǔ)能元件充放電特性的不同，將不同波動(dòng)頻率的信號(hào)分別分配給鋰電池和超級(jí)電容器來(lái)進(jìn)行平抑。
　?。?）對(duì)超級(jí)電容器和鋰電池的工作原理和特性進(jìn)行了研究和分析，在此基礎(chǔ)上建立了超級(jí)電容器和鋰電池的等效電路模型。然后對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，介紹了幾種混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析后確定了本文混合儲(chǔ)能系統(tǒng)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理以及采用混合儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率進(jìn)行平抑相較于單一儲(chǔ)能系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析。

4、最后建立了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率與容量配置模型，用小波包分解的方法對(duì)歷史風(fēng)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行了小波包分解和重構(gòu)，得到不同頻率的波動(dòng)功率信號(hào)，將低頻和高頻波動(dòng)信號(hào)分別分配給鋰電池和超級(jí)電容器進(jìn)行平抑，通過(guò)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率與容量配置模型，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量與功率配置。
　?。?）在對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備當(dāng)前 SOC處于的工作區(qū)域以及儲(chǔ)能設(shè)備的充放電情況進(jìn)行綜合考慮情況下，研究了一種基于小波包分解-儲(chǔ)能設(shè)備SOC優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略。根據(jù)儲(chǔ)能設(shè)備當(dāng)前