微網(wǎng)用復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究.pdf

1、微網(wǎng)是風(fēng)力、光伏等分布式并網(wǎng)發(fā)電蓬勃發(fā)展的必然產(chǎn)物，在促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入、提高電力安全和提升能源利用效率等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)改善微網(wǎng)的電能質(zhì)量，提高穩(wěn)定性和運(yùn)行效益意義重大，業(yè)已成為微網(wǎng)不可或缺的組成部分和至關(guān)重要的技術(shù)支撐。
　　首先，針對(duì)在目前的技術(shù)條件下單一儲(chǔ)能方式無(wú)法同時(shí)兼顧微網(wǎng)儲(chǔ)能能量密度和功率密度需求的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種由蓄電池、超級(jí)電容和壓縮空氣儲(chǔ)能構(gòu)成的新型微網(wǎng)用多元復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)方案。在

2、分析各儲(chǔ)能裝置的特性與能量轉(zhuǎn)換效率基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和能量管理靈活性，確定了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　微網(wǎng)工況復(fù)雜多變，儲(chǔ)能裝置底層變流器應(yīng)對(duì)系統(tǒng)功率波動(dòng)、工作模式切換等工況時(shí)能否維系母線電壓穩(wěn)定是功率的協(xié)調(diào)分配的關(guān)鍵基礎(chǔ)。本文分析了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)DC/DC和AC/DC變流器的工作原理，基于切換理論建立了其數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)最優(yōu)切換律對(duì)功率開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能裝置底層變流器的優(yōu)化控制。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明與傳統(tǒng)建模和控制

3、方法相比，本文的方法在功率大幅變化等工況下可有效抑制微網(wǎng)母線電壓波動(dòng)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
　　針對(duì)微網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理問(wèn)題，本文在綜合考慮不同儲(chǔ)能裝置的工作特性的前提下，分別利用濾波法和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夥▽?duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行功率分配。使用濾波法時(shí)，通過(guò)改變?yōu)V波時(shí)間常數(shù)可以靈活分配各儲(chǔ)能單元功率。但在考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，確定時(shí)間常數(shù)的計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜。使用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夥〞r(shí)，所確定的功率指令可以減少儲(chǔ)能裝置的充放電深度，增加其壽命，從而減少儲(chǔ)能費(fèi)