含風(fēng)電的微網(wǎng)混合儲能控制策略研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源需求快速增長,在環(huán)境保護(hù)、能源枯竭等多重壓力下,分布式能源得到了廣泛關(guān)注。將分布式電源以微網(wǎng)的方式接入到大電網(wǎng),既能減小分布式電源對配電網(wǎng)安全運行的影響,又能實現(xiàn)分布式電源的“即插即用”,最大限度發(fā)揮分布式發(fā)電技術(shù)的效益和價值。但當(dāng)微網(wǎng)并網(wǎng)運行時,因風(fēng)電等間歇性能源出力的隨機性和負(fù)荷投切的不確定性,導(dǎo)致微網(wǎng)與主網(wǎng)間的交換功率大幅波動,影響主網(wǎng)潮流分布。將儲能系統(tǒng)應(yīng)用于微網(wǎng),能夠起提供短時供電、電力調(diào)峰、改善微

2、網(wǎng)電能質(zhì)量和提升微源性能等作用,是抑制隨機性微源輸出功率波動的有效方法,具有較大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢。
　　本文以含風(fēng)電和混合儲能系統(tǒng)的微網(wǎng)為研究對象,研究微網(wǎng)并網(wǎng)模式下混合儲能系統(tǒng)的控制策略。
　　首先,研究了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的詳細(xì)運行模型及控制方法。以小型永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)代表間歇性微源,詳細(xì)研究了采用雙PWM變流電路的控制策略:電機側(cè)變流器采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制,并改進(jìn)了變步長爬山搜索法,獲取最大風(fēng)能;電網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓電流

3、雙閉環(huán)控制,實現(xiàn)入網(wǎng)功率解耦控制和直流側(cè)電壓穩(wěn)定。
　　其次,研究了蓄電池-超級電容器混合儲能系統(tǒng)的詳細(xì)運行模型及控制方法?；旌蟽δ芟到y(tǒng)采用蓄電池DC/DC變換器+超級電容器DC/DC變換器+DC/AC變流器結(jié)構(gòu),提出了基于變滑動平均濾波法的混合儲能系統(tǒng)能量管理策略,即超級電容器承擔(dān)抑制微網(wǎng)內(nèi)功率波動的高頻部分,蓄電池承擔(dān)微網(wǎng)內(nèi)功率波動的平滑部分;設(shè)計了蓄電池雙向DC/DC變換器的有功電流雙閉環(huán)控制器,實現(xiàn)了蓄電池充放電控制;設(shè)計

4、了超級電容器雙向DC/DC變換器的電壓電流雙閉環(huán)控制器,實現(xiàn)了直流側(cè)電壓穩(wěn)定和超級電容器充放電控制;設(shè)計了DC/AC變流器的PQ控制,使輸出功率快速響應(yīng)指令變化。
　　然后,提出了基于分層控制的微網(wǎng)混合儲能有功和無功控制策略。當(dāng)微網(wǎng)并網(wǎng)運行時,抑制微網(wǎng)與配電網(wǎng)間的交換功率波動,減小對配電網(wǎng)潮流分布的影響。
　　最后,基于Matlab/Simulink軟件搭建了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電和混合儲能系統(tǒng)的仿真測試模型,并對其性能進(jìn)行測試。