基于SOC分級優(yōu)化的混合儲能風(fēng)電功率平抑方法研究.pdf

1、儲能系統(tǒng)與風(fēng)電場相結(jié)合可以解決風(fēng)電輸出功率的波動性和間歇性問題，減少風(fēng)電場輸出波動對電網(wǎng)的不利影響，而混合儲能綜合了功率型和能量型儲能器件的優(yōu)勢，彌補(bǔ)了單一儲能技術(shù)的不足，因此研究基于混合儲能系統(tǒng)平抑風(fēng)電波動的控制策略顯得尤為重要。
　　本文以風(fēng)電場輸出功率中對電網(wǎng)影響最多的波動成分為目標(biāo)，考慮混合儲能的結(jié)構(gòu)及充放電特性，結(jié)合風(fēng)電功率波動的特點，提出了一種基于荷電狀態(tài)（SOC，State ofCharge）分級優(yōu)化的混合儲能平抑風(fēng)

2、電功率方法。
　　首先，針對由釩氧化還原液流電池(VRB)及超級電容組成的混合儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展開研究，設(shè)計了適用于風(fēng)電平抑的混合儲能結(jié)構(gòu)。根據(jù)仿真需求，提出兩者的等效模型并對模型中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。通過VRB及超級電容的模型建立和兩者充放電特性的分析，對混合儲能運行的控制策略及風(fēng)電平抑策略的優(yōu)化方法設(shè)計具有指導(dǎo)意義。
　　然后，針對風(fēng)電平抑中混合儲能整體充放電能力及不同儲能設(shè)備之間的 SOC協(xié)調(diào)問題，本文重點研究了基于SOC

3、分級優(yōu)化的混合儲能風(fēng)電功率平抑方法。該方法采用了兩層分布式控制結(jié)構(gòu)，包含優(yōu)化控制層和協(xié)調(diào)控制層。優(yōu)化控制層在低通濾波的基礎(chǔ)上加入功率優(yōu)化器，根據(jù)風(fēng)電平抑性能要求以及混合儲能系統(tǒng)當(dāng)前整體SOC狀態(tài)計算動態(tài)調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)的設(shè)定功率，實現(xiàn)混合儲能充放電能力的維持；協(xié)調(diào)控制層根據(jù)儲能設(shè)備各自的SOC狀態(tài)和充放電特性，按優(yōu)化控制層計算出的設(shè)定功率進(jìn)行功率分配，實現(xiàn)儲能設(shè)備SOC的協(xié)調(diào)控制及對設(shè)定功率的快速跟蹤。
　　最后，在 PSCAD/EM