1、現(xiàn)階段我國作為世界上能源生產(chǎn)和消費大國,既需要實現(xiàn)節(jié)能減排的目標,也需要能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展。為解決伴隨著發(fā)展所產(chǎn)生的環(huán)境問題,盡可能地采用清潔能源發(fā)電來替代傳統(tǒng)的能源架構型態(tài)將是未來能源結構轉型與發(fā)展的必然選擇。然而由于可再生能源難以準確預測其間歇性和不穩(wěn)定性,儲能技術成為了目前實現(xiàn)節(jié)能提效和可再生能源大規(guī)模利用中最為關鍵的技術之一。面對當前儲能技術的瓶頸,國內外學術界提出了利用功率型與能量型儲能設備構成混合儲能系統(tǒng)。為了將混合儲能
2、系統(tǒng)有效融入微電網(wǎng)構建以及更好地服務于可再生能源的消納工作,研究其優(yōu)化控制策略和優(yōu)化配置方案具有積極的現(xiàn)實意義。
本文從儲能技術,儲能控制策略以及儲能容量優(yōu)化配置這三個方面,對目前國內外研究現(xiàn)狀進行了分析,并提出了混合儲能容量優(yōu)化配置目前研究上所存在的諸多問題以及評價體系和優(yōu)化指標的確定。在證明混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)越性后,進一步從兩種儲能不同的并聯(lián)方式上著手研究。將仿真結果對比后得知較好的方式為利用雙向DC/DC變換器來聯(lián)接,因此
3、基于此并聯(lián)方式設計了一種混合儲能系統(tǒng)放電控制策略通過超級電容器與蓄電池的端電壓來穩(wěn)定負載輸出電流,優(yōu)化放電過程,并相應提高其供電可靠性以及延長設備的服役年限。為合理構建混合儲能系統(tǒng)配置指標,以風力發(fā)電為例來研究混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略。基于威布爾雙參數(shù)分布進行風速預測,并采用高通、低通濾波算法來確定和計算風電功率波動的平抑目標。針對混合儲能設備額定功率和容量配置的限制,本文設計了一種基于模糊算法的混合儲能控制策略,來充分利用不同儲能間的
4、特性優(yōu)勢進行功率分配,并分別對風電波動平抑目標中的高頻部分和低頻部進行合理的補償。分析了混合儲能的多重作用,針對系統(tǒng)運行約束,儲能設備特性約束,風力發(fā)電功率約束等,以混合儲能設備投資及運行成本最小化和平抑風電輸出功率波動效果最大化為目標,構建了混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置的數(shù)學模型。相較于傳統(tǒng)的粒子群算法,本文根據(jù)種群規(guī)模與當前粒子的關系對慣性權重進行調整,并結合擁擠距離排序進行外部檔案維護,在此基礎上設計了一種動態(tài)變化的改進多目標粒子群算法來