多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)在分布式發(fā)電中的應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來，我國(guó)加快了對(duì)可再生能源的開發(fā)利用。可是，以光伏、風(fēng)電為代表的間歇性分布式發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率存在穩(wěn)定性差、連續(xù)性弱、密度低、易隨外界環(huán)境的變化而變化等特點(diǎn)，隨著這類可再生能源的發(fā)電裝機(jī)容量比重的增加，這些特點(diǎn)會(huì)引起發(fā)電出力的波動(dòng)，從而造成電網(wǎng)電壓及頻率波動(dòng)的問題，對(duì)系統(tǒng)造成很多負(fù)面影響。
　　在可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性及電能質(zhì)量、調(diào)節(jié)峰谷差等方面，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要作用，也是近年來國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)非常活躍的領(lǐng)域

2、，其應(yīng)用也越來越廣泛。本文通過應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)，構(gòu)建了基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)，并完成了系統(tǒng)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)、對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略的研究、系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　首先，本文通過分析國(guó)內(nèi)外分布式發(fā)電及儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，了解微電網(wǎng)的各種典型結(jié)構(gòu)，研究和對(duì)比多種儲(chǔ)能方式的特性，選擇了鋰電池和超級(jí)電容器的混合儲(chǔ)能方式，基于中國(guó)電力科學(xué)院新能源研究所儲(chǔ)能變流及應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的有利條件，設(shè)計(jì)了基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3、r>　　其次，本文研究了多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理算法和協(xié)調(diào)控制算法。利用基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的典型拓?fù)?，分別闡述了單一儲(chǔ)能和混合儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)控制算法;利用二級(jí)低通濾波控制，設(shè)計(jì)了平滑并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線上功率波動(dòng)的協(xié)調(diào)控制算法，并通過增加限值管理的方式改進(jìn)了該算法，提高了電池的使用壽命;通過計(jì)算新能源發(fā)電實(shí)際出力和目標(biāo)功率之間的差額，得出儲(chǔ)能系統(tǒng)所需充放電功率，并通過二級(jí)低通濾波控制分別得出鋰電池及超級(jí)電容器的充放電功率，根據(jù)超級(jí)電容端電

4、壓和鋰電池荷電狀態(tài)，合理調(diào)整功率值，進(jìn)而達(dá)到跟蹤計(jì)劃出力的效果;并網(wǎng)模式下，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)制定不同的優(yōu)化調(diào)度策略，在保證發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)輔助大電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷的控制模式;由于多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作后，其狀態(tài)不適于繼續(xù)投入使用，在空閑時(shí)間實(shí)行SOC調(diào)整策略，以達(dá)到最佳狀態(tài)。
　　然后，通過基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求分析，開發(fā)了具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、能量管理、協(xié)調(diào)控制等功能的系統(tǒng)軟件。該軟件

5、以C＃為開發(fā)語(yǔ)言，以SQL Server作為歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，通過收發(fā)Modbus協(xié)議報(bào)文來監(jiān)視儲(chǔ)能系統(tǒng)各部分設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并控制該系統(tǒng)的運(yùn)行。本文從數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、用戶事件處理、事件告警、控制策略等各個(gè)方面介紹了軟件的運(yùn)行機(jī)制。
　　最后，通過開發(fā)完成的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件，對(duì)本文所提出的各種協(xié)調(diào)控制算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在平滑波動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑后，分布式系統(tǒng)的1min功率波動(dòng)率和10mi