儲能系統(tǒng)的實時運行與控制策略研究.pdf

1、目前,間歇式能源的消納難題成為制約可再生能源發(fā)展的瓶頸,快速發(fā)展的儲能技術(shù)成為解決該難題的有效手段。在配合消納間歇式能源的過程中,儲能系統(tǒng)的實時優(yōu)化運行及其控制策略的研究至關(guān)重要。本文首先對國內(nèi)外儲能電力建設(shè)及控制策略研究現(xiàn)狀進行了概括和綜述。在此基礎(chǔ)上,本文總結(jié)歸納了表征儲能系統(tǒng)運行工況與表征儲能控制策略優(yōu)劣程度的指標,引入了三個新的指標,以便于儲能工程實時和定時監(jiān)控。為了便于驗證實時控制策略,建立了具有壽命測算功能的實時儲能系統(tǒng)模型

2、,制定了電池儲能壽命測算算法。
　　針對目前可再生能源發(fā)展的困境,從電網(wǎng)需求側(cè)出發(fā),提出了基于電網(wǎng)波動率要求的平抑控制策略。本文從分析間歇式能源特性入手,以風(fēng)力發(fā)電為例,討論了高滲透率風(fēng)電對電力系統(tǒng)的影響,分析了間歇式電源消納難題產(chǎn)生的原因。針對可再生能源并網(wǎng)問題,嚴格以國家電網(wǎng)對風(fēng)電、光伏接入電網(wǎng)的技術(shù)標準為依據(jù),在平抑過程中充分考慮可再生能源實時波動率并做到儲能荷電狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整,在滿足電網(wǎng)技術(shù)要求的前提下充分提高了儲能利用效

3、率。
　　針對儲能運行工況,從儲能系統(tǒng)本身角度出發(fā),提出了的兩大運行工況指標,基于此提出具備荷電狀態(tài)(SOC)調(diào)節(jié)功能的儲能控制策略:為了維持在線運行的儲能系統(tǒng)SOC于合理水平,在綜合考慮各種約束條件后,采用模糊控制法設(shè)計了能夠根據(jù)兩大指標自動調(diào)節(jié)儲能SOC的控制策略。針對風(fēng)電出力的隨機性特別是驟變情況,提出一種基于加權(quán)移動平均濾波算法的平滑控制策略:該方法根據(jù)風(fēng)電功率的波動程度與當前儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài),通過實時調(diào)整權(quán)重系數(shù)和濾波

4、帶寬有效平滑風(fēng)電功率的驟變。算例驗證了提出的控制策略在維持SOC合理水平前提下能有效平滑功率波動;同時,該文方法基于的在線信息使其具有實時應(yīng)用前景。
　　最后,本文將儲能拓展應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng),研究了功率型、能量型儲能與柴油發(fā)電機在孤立微電網(wǎng)中參與功率平衡控制的功率分享策略與能量管理策略。為實現(xiàn)孤立微網(wǎng)的長期穩(wěn)定運行,采用超級電容、蓄電池和柴油發(fā)電機組成多元互補系統(tǒng)協(xié)調(diào)分享差額功率。根據(jù)機組的不同特性提出按優(yōu)先級設(shè)計的雙層能量管理協(xié)調(diào)