模塊化多電平電池儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化控制技術(shù)研究.pdf

1、目前，可再生能源越來(lái)越多的接入電網(wǎng)系統(tǒng)。但新能源的發(fā)電功率會(huì)隨不同的氣象條件變換，具有很強(qiáng)的間歇性和隨機(jī)波動(dòng)性。為了向電網(wǎng)穩(wěn)定地供電，儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于可再生能源的電力入網(wǎng)不可或缺。同時(shí)，向電網(wǎng)中整合進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)，還進(jìn)一步幫助電力系統(tǒng)可靠供電以及穩(wěn)定運(yùn)行。在各種方式的儲(chǔ)能方式中，可充電電池儲(chǔ)能發(fā)展較早，其以較高的能量密度及能量轉(zhuǎn)化效率在電化學(xué)儲(chǔ)能中脫穎而出。隨著電池制造技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，電池自身性能不斷提高，包括電池成組后的性能，人們寄望于可充電

2、電池的大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用進(jìn)一步發(fā)展，配合獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)能或太陽(yáng)能電站?？梢钥吹?，蓄電池儲(chǔ)能有著廣闊的發(fā)展前景。為了降低大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)成本，可以選用一些已用過(guò)的電池接入儲(chǔ)能系統(tǒng)。
　　迄今為止，無(wú)論電池管理系統(tǒng)或并網(wǎng)逆變器都未在操作過(guò)程中考慮調(diào)節(jié)電池堆健康狀況的問(wèn)題。而可充電電池的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是它的充放電控制，因?yàn)楹侠淼某浞烹娛前踩褂秒姵丶氨M可能延長(zhǎng)其壽命的關(guān)鍵因素，這多需要采用與之相結(jié)合的充放電控制電路。
　　就儲(chǔ)能

3、系統(tǒng)與電網(wǎng)接口逆變器的選擇來(lái)看，有一種電壓源型逆變器近些年來(lái)成為研究熱點(diǎn)，即模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter，MMC)，其可以靈活控制的分模塊式充放電操作策略特別適合電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。另外，其冗余的結(jié)構(gòu)可以保證大容量?jī)?chǔ)能，也可以維持相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行。
　　本論文基于MMC的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)提出了一種新的電池充放電控制策略，根據(jù)電網(wǎng)的功率要求變換MMC調(diào)制策略，區(qū)分儲(chǔ)能備用的時(shí)間尺度，從而最大程度上

4、延長(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池的使用壽命。
　　第一章簡(jiǎn)要介紹了本課題的部分研究背景及意義。
　　第二章模塊化多電平電池儲(chǔ)能系統(tǒng)分析及基本控制策略。介紹了基于MMC的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，包括變換器的工作原理，主要控制目標(biāo)等。
　　第三章電池參數(shù)確定、電池模型及電池壽命影響因素。涉及電池常見(jiàn)參數(shù)及估測(cè)，電池電壓和內(nèi)阻、電池荷電狀態(tài)、電池健康狀態(tài)，及幾種主要的電池模型、電池管理系統(tǒng)，以及電池老化過(guò)程的一些問(wèn)題。
　　第四章