光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率平滑策略研究.pdf

1、為緩解能源短缺和環(huán)境污染問題，以光伏為代表的新能源發(fā)電技術(shù)得到了快速發(fā)展。雖然光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是由于受溫度和光照強(qiáng)度變化的影響，光伏發(fā)電功率仍存在一定的波動性和隨機(jī)性。為解決光伏電站輸出功率具有波動性問題，本文從棄光角度出發(fā)，開展了光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率平滑策略研究，具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，在分析光伏發(fā)電原理的基礎(chǔ)之上，從電路模型和工程模型兩個角度出發(fā)，分別給出了不同光照強(qiáng)度和溫度下光伏電池模型建立方法。基于光

2、伏電站運行歷史數(shù)據(jù)，開展光伏電站輸出功率波動分析。針對光伏電站輸出功率波動率指標(biāo)，研究了光伏電站輸出功率波動率分布，分析了光伏電站棄光原因。
　　其次，在分析電化學(xué)儲能、抽水蓄能、超級電容儲能的充放電原理和儲能電站內(nèi)部構(gòu)成的基礎(chǔ)上，以應(yīng)用范圍最廣的鋰離子電池為研究對象，研究內(nèi)阻模型、戴維南模型和PNGV模型?？紤]儲能系統(tǒng)荷電狀態(tài)、充放電功率和儲能系統(tǒng)容量等參數(shù)，結(jié)合安時計量法，提出了儲能系統(tǒng)仿真應(yīng)用模型，并針對此模型建立相應(yīng)約束條

3、件。從新能源發(fā)電、電網(wǎng)安全運行、分布式發(fā)電及微網(wǎng)等角度分析得出儲能系統(tǒng)運行指標(biāo)，作為光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率平滑策略的制定依據(jù)。
　　再次，開展儲能電站站內(nèi)控制研究，提出了考慮區(qū)域自治的儲能電站功率協(xié)調(diào)控制策略。策略提出了儲能電站分區(qū)方法，設(shè)計了儲能子站代理模型，確定考慮自治控制的電池儲能電站功率求解方法，為光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率平滑策略的制定提供理論支撐。
　　最后，為同時解決光伏電站輸出功率波動率大和棄光兩個問題，建立

4、了考慮棄光的光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)輸出功率平滑策略。參考國家標(biāo)準(zhǔn)制定了棄光規(guī)則，建立了計及棄光的光儲聯(lián)合電站輸出功率控制目標(biāo)函數(shù)。根據(jù)前一時間段歷史光儲聯(lián)合輸出功率對當(dāng)前光伏輸出功率預(yù)測值進(jìn)行劃分，確定光伏正常發(fā)電區(qū)間與棄光區(qū)間，并給出各區(qū)間內(nèi)儲能系統(tǒng)輸出功率范圍?；诮⒌哪繕?biāo)函數(shù)采用遺傳算法對儲能系統(tǒng)輸出功率進(jìn)行優(yōu)化，確定優(yōu)化后的儲能系統(tǒng)輸出功率。仿真結(jié)果表明：優(yōu)化后的儲能系統(tǒng)輸出功率配合當(dāng)前時刻光伏輸出功率，不僅能夠平滑光儲聯(lián)合電站輸出