基于混合儲(chǔ)能的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能量管理研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電壓和功率不穩(wěn)定，一般需加儲(chǔ)能裝置才能為負(fù)載提供穩(wěn)定的電能，功率脈動(dòng)性負(fù)載影響儲(chǔ)能裝置的使用壽命及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。為延長(zhǎng)儲(chǔ)能裝置使用壽命和提高風(fēng)電系統(tǒng)的輸出功率，本文將蓄電池和超級(jí)電容器組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用到小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)的能量管理控制策略和混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置等問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　1.設(shè)計(jì)了一種基于蓄電池和超級(jí)電容器混合儲(chǔ)能的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。在分析系統(tǒng)能量流動(dòng)基礎(chǔ)上研究了小型風(fēng)電系統(tǒng)的能量管

2、理控制，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池、超級(jí)電容器、卸荷負(fù)載、市電切換等單元工作在最優(yōu)狀態(tài)。
　　2.為充分發(fā)揮蓄電池能量密度大和超級(jí)電容器功率密度大、響應(yīng)速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，研究了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配。首先利用低通濾波將混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分為低頻部分和高頻部分，分別由蓄電池和超級(jí)電容器承擔(dān)，然后利用模糊控制器根據(jù)蓄電池和超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)對(duì)分配功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，最后對(duì)再分配功率進(jìn)行限值管理，輸出蓄電池和超級(jí)電容器的給定充放電功率參

3、考值，實(shí)現(xiàn)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的合理充放電。
　　3.研究了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化配置。對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化的必要性進(jìn)行分析，建立了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化模型，以混合儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，以系統(tǒng)的容量需求和功率需求等技術(shù)指標(biāo)作為約束條件，采用單純形法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量?jī)?yōu)化配置，并進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)和算例驗(yàn)證。
　　4.在完成參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，建立小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，超級(jí)電容器響應(yīng)突變功率和