基于不同模型下的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、近年來，人類對(duì)能源的依賴越來越強(qiáng)烈，常規(guī)能源的不斷開發(fā)利用及其大量消耗，使得人類又將面臨新的能源危機(jī)，加上人類對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注，從而使得新能源的開發(fā)和利用受到世界各國的關(guān)注。由于風(fēng)電場發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電技術(shù)的日益成熟和分布式電網(wǎng)的不斷建設(shè)，很好地適應(yīng)了能源領(lǐng)域的可持續(xù)性發(fā)展要求。新能源發(fā)電輸出功率具有不穩(wěn)定性和波動(dòng)性的自然特性，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行造成了挑戰(zhàn)，因此促進(jìn)了新能源發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合。風(fēng)儲(chǔ)、光儲(chǔ)和風(fēng)光儲(chǔ)等新能

2、源儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)平抑分布式電網(wǎng)的功率波動(dòng)起到重要作用。平抑功率波動(dòng)的好壞主要依賴于儲(chǔ)能系統(tǒng)在分布式電網(wǎng)中的工作性能，因此，了解儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理及其性能，針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同模型下的仿真驗(yàn)證，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)在分布式電網(wǎng)中的應(yīng)用提供一定程度的理論指導(dǎo)具有重要的意義。
　　本文首先綜述了蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其發(fā)展研究現(xiàn)狀，并分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在研究及分析美國薩克拉門托電力公司SMUD光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)的項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，以雙向BUCK/BOOS

3、T變流器和三相全橋變流器組成的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為研究對(duì)象，論述了其工作原理及其控制策略，從實(shí)際應(yīng)用角度指出了對(duì)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)恒功率充放電的必要性。在平抑功率波動(dòng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上分析了蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)需要的控制目標(biāo)，選取了蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的直流母線電壓作為控制目標(biāo)之一，在保證蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及其工作的基礎(chǔ)上采用恒功率控制策略對(duì)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充放電的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制。
　　通過分析蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理，得到蓄

4、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的解析模型和仿真模型。其中，對(duì)于解析模型，在滑模控制理論基礎(chǔ)上，構(gòu)建滑?？刂品匠掏ㄟ^對(duì)雙向BUCK/BOOST變流器的控制實(shí)現(xiàn)直流母線電壓的恒定，采用恒功率控制結(jié)合電壓定向控制通過對(duì)三相變流器的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的恒功率充放電，進(jìn)行仿真，驗(yàn)證恒功率控制策略的可行性；對(duì)于仿真模型，在雙向BUCK/BOOST變流器小信號(hào)擾動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，引入雙閉環(huán)平均電流控制實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線電壓的控制，采用恒功率控制策略結(jié)合電壓定向控制實(shí)現(xiàn)