考慮磁體熱穩(wěn)定性的超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)控制研究.pdf

1、儲能裝置能夠靈活地與系統(tǒng)進(jìn)行功率交換，在電力系統(tǒng)控制、新能源并網(wǎng)、用戶側(cè)響應(yīng)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)（Superconducting Magnetic Energy Storage：SMES）具有快速的響應(yīng)能力和較高的功率密度，是一種具有廣闊前景的儲能方式。然而，SMES的推廣應(yīng)用還存在著部分技術(shù)問題尚未解決，SMES的經(jīng)濟(jì)性、可靠性等問題制約了 SMES的進(jìn)一步應(yīng)用。另外，SMES作為一種新的控制手段，還需要深入研究它在

2、電力系統(tǒng)中的作用機(jī)理。
　　本文的研究內(nèi)容包括三個部分：一是研究SMES用于改善系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性，分析了 SMES輸出的有功功率、無功功率與發(fā)電機(jī)相互作用的機(jī)理，設(shè)計了基于模糊狀態(tài)觀測器的阻尼控制器；二是建立了用于超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定性評估的時序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并以SMES的制冷功率優(yōu)化為例驗(yàn)證了該模型的在進(jìn)行超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定分析時的有效性；三是研究了超導(dǎo)磁體的熱穩(wěn)定控制，分析了超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定特性和功率特性與超導(dǎo)磁體運(yùn)行電流的關(guān)系，并據(jù)此提

3、出了基于模糊邏輯的SMES運(yùn)行電流控制策略。本研究的主要創(chuàng)新點(diǎn)包括：在T-S模型下，設(shè)計了基于模糊狀態(tài)觀測器的阻尼控制器，該控制器能夠很好地考慮系統(tǒng)非線性，且設(shè)計思路簡單，適合復(fù)雜的大型系統(tǒng)；建立了用于超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定性評估的時序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，該模型能夠迅速地對超導(dǎo)磁體熱穩(wěn)定性進(jìn)行分析，解決了傳統(tǒng)電磁熱仿真耗時太長的問題；提出了基于模糊控制的SMES運(yùn)行電流調(diào)整策略，該控制策略根據(jù)磁體的實(shí)時運(yùn)行電流以及運(yùn)行溫度對 SMES的輸出功率進(jìn)行調(diào)