基于模糊算法的風儲聯合系統控制策略研究.pdf

1、近年來，隨著生態(tài)環(huán)境問題越來越受到世界各國的關注，加之化石燃料儲量日益減少，開發(fā)利用新能源已成為世界能源可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。風能作為一種綠色能源，與其他可再生能源相比，儲備量大，較易轉換為電能，是目前世界上增長速度最快、經濟效益最好的可再生能源。然而，風力發(fā)電具有間歇性和隨機性，隨著風電滲透率越來越高，風電的不穩(wěn)定性對電網頻率和電壓穩(wěn)定性的影響也越來越大。
　　風電儲能聯合系統可以有效改善風電出力的隨機性和波動性，平滑入網功

2、率，提高供電質量，是現在的主流方法。為了改善風電的波動性，同時提高風儲系統的可靠性，本文主要做了以下工作。
　　首先在分析不同風速模擬方法和風機出力模型的基礎上，選取ARMA模型模擬風速，建立風力發(fā)電系統;在分析比較幾種常見儲能裝置的技術指標的基礎上選取應用最為廣泛的鋰離子電池，建立相應儲能系統模型;在對比不同風儲結合方式的基礎上建立起風儲聯合系統模型。
　　其次建立起電力系統可靠性和波動性評估體系，并將某實際風場接入RTS

3、79測試系統進行了評估。由實例中序貫仿真法和非序貫仿真法求得的可靠性指標，比較兩種方法的優(yōu)勢劣勢;探討將測試系統中部分常規(guī)機組替換為風電機組后可靠性的變化;評估分析10min時間尺度和lh時間尺度的風機出力波動性。
　　然后基于模糊理論提出了一種基于模糊算法的儲能控制策略——基于風電和負荷的變動，對儲能的充放電過程進行控制。對策略的制定理念進行說明并用MATLAB編程實現該策略，由接入不同容量的風電場后測試系統的可靠性、波動性評估

4、結果和風儲聯合系統實時曲線可以看到，本策略下的系統可靠性和波動性均得到改善，但隨儲能容量的增大改善效果趨于平緩，存在飽和點。本策略對儲能在風電場中的配置提供了一定的理論指導。
　　最后又針對儲能過充過放問題提出荷電狀態(tài)(SOC)調節(jié)控制策略，通過對儲能充放電功率的干預對其進行優(yōu)化控制，改善儲能的荷電狀態(tài)。對比優(yōu)化前后SOC概率分布圖和SOC實時曲線可以發(fā)現，改善策略后，電池的SOC向設置的最優(yōu)SOC靠攏，有效改善儲能設備過充過放問

5、題，驗證了對儲能荷電狀態(tài)的管理效果，達到延長儲能設備使用壽命的目的。對比優(yōu)化前后的系統可靠性指標和風儲聯合出力實時曲線，優(yōu)化后的系統的可靠性略有提升而波動性略有下降，棄風現象有所改善。
　　本文的研究取得了一定的成果，但仍存在不足之處，主要由及以下幾點:
　　忽略了可能影響到系統的可靠性的輸電線路傳輸容量越限現象;對lmin時間尺度的風電場功率的波動性研究未做進一步探討;模糊控制策略和改進策略只是提供了一種新思路，還可以深入