含壓縮空氣的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理策略研究.pdf

1、冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)的發(fā)展是分布式新能源發(fā)電的必然要求，為分布式電源有效利用和大規(guī)模接入的電網(wǎng)，同時(shí)提升電網(wǎng)電能質(zhì)量和滿足用戶多種用能需求提供了解決方案。而壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有冷熱電聯(lián)供特性，對于接入CCHP微網(wǎng)具有獨(dú)特優(yōu)勢。本文搭建含壓縮空氣的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)，為冷熱電聯(lián)供型微網(wǎng)提供一種兼具儲(chǔ)能容量和儲(chǔ)能密度、環(huán)境友好且能實(shí)現(xiàn)能量梯級利用的儲(chǔ)能方式。
　　本文首先對蓄電池和超級電容的儲(chǔ)能特性做了簡要分析，在壓縮空氣儲(chǔ)能模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

2、，加入換熱模塊，實(shí)現(xiàn)多級回?zé)?，既避免了?chǔ)能系統(tǒng)對化石燃料的依賴，又提升了系統(tǒng)儲(chǔ)能效率。然后，設(shè)計(jì)了三種儲(chǔ)能方式結(jié)合的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)建，為CCHP微網(wǎng)提供了一種大容量、快速響應(yīng)、長壽命、高可靠性且滿足多種能量需求的儲(chǔ)能方式。
　　壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)本身是一個(gè)涉及多種能量形式互相轉(zhuǎn)化且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)。本文在壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)熱力學(xué)分析方面，將系統(tǒng)分為壓縮、換熱、膨脹等主要環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，研究多種能量形式的轉(zhuǎn)換和各個(gè)環(huán)

3、節(jié)能效。系統(tǒng)冷、熱、電三種能量形式相互獨(dú)立又互相影響，其分配方式會(huì)直接影響系統(tǒng)的綜合效率，所以需要在不同工況下，根據(jù)用戶對冷熱電的不同需求，對系統(tǒng)能量進(jìn)行有效管理。
　　復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)研究的重點(diǎn)是能量管理和控制策略。本文將充分考慮冷熱電梯級利用，提升系統(tǒng)綜合效率。在控制策略上，采用主動(dòng)儲(chǔ)能形式，首先采用最優(yōu)裁剪學(xué)習(xí)機(jī)法對分布式能源發(fā)電功率進(jìn)行多時(shí)間尺度預(yù)測，并根據(jù)微網(wǎng)調(diào)度功率確定儲(chǔ)能目標(biāo)功率，然后通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)法，結(jié)合風(fēng)

4、機(jī)功率、冷熱電負(fù)荷、各儲(chǔ)能單元效率、容量配置成本、SOC等約束，對壓縮空氣儲(chǔ)能、蓄電池、超級電容三種儲(chǔ)能方式目標(biāo)功率進(jìn)行分配。在得到壓縮空氣儲(chǔ)能目標(biāo)功率后，根據(jù)微網(wǎng)對冷熱電動(dòng)負(fù)荷情況，對系統(tǒng)進(jìn)行有效能量管理，以此提升了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合效率，且盡可能的滿足了用戶對不同能量形式的需求。
　　最后，在復(fù)合儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)平臺的監(jiān)測與控制方面，設(shè)計(jì)了基于LabVIEW和MATLAB聯(lián)合的上位監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將控制策略轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)控