基于模糊算法的風(fēng)儲聯(lián)合系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、近年來，隨著生態(tài)環(huán)境問題越來越受到世界各國的關(guān)注，加之化石燃料儲量日益減少，開發(fā)利用新能源已成為世界能源可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。風(fēng)能作為一種綠色能源，與其他可再生能源相比，儲備量大，較易轉(zhuǎn)換為電能，是目前世界上增長速度最快、經(jīng)濟效益最好的可再生能源。然而，風(fēng)力發(fā)電具有間歇性和隨機性，隨著風(fēng)電滲透率越來越高，風(fēng)電的不穩(wěn)定性對電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定性的影響也越來越大。
　　風(fēng)電儲能聯(lián)合系統(tǒng)可以有效改善風(fēng)電出力的隨機性和波動性，平滑入網(wǎng)功

2、率，提高供電質(zhì)量，是現(xiàn)在的主流方法。為了改善風(fēng)電的波動性，同時提高風(fēng)儲系統(tǒng)的可靠性，本文主要做了以下工作。
　　首先在分析不同風(fēng)速模擬方法和風(fēng)機出力模型的基礎(chǔ)上，選取ARMA模型模擬風(fēng)速，建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);在分析比較幾種常見儲能裝置的技術(shù)指標的基礎(chǔ)上選取應(yīng)用最為廣泛的鋰離子電池，建立相應(yīng)儲能系統(tǒng)模型;在對比不同風(fēng)儲結(jié)合方式的基礎(chǔ)上建立起風(fēng)儲聯(lián)合系統(tǒng)模型。
　　其次建立起電力系統(tǒng)可靠性和波動性評估體系，并將某實際風(fēng)場接入RTS

3、79測試系統(tǒng)進行了評估。由實例中序貫仿真法和非序貫仿真法求得的可靠性指標，比較兩種方法的優(yōu)勢劣勢;探討將測試系統(tǒng)中部分常規(guī)機組替換為風(fēng)電機組后可靠性的變化;評估分析10min時間尺度和lh時間尺度的風(fēng)機出力波動性。
　　然后基于模糊理論提出了一種基于模糊算法的儲能控制策略——基于風(fēng)電和負荷的變動，對儲能的充放電過程進行控制。對策略的制定理念進行說明并用MATLAB編程實現(xiàn)該策略，由接入不同容量的風(fēng)電場后測試系統(tǒng)的可靠性、波動性評估

4、結(jié)果和風(fēng)儲聯(lián)合系統(tǒng)實時曲線可以看到，本策略下的系統(tǒng)可靠性和波動性均得到改善，但隨儲能容量的增大改善效果趨于平緩，存在飽和點。本策略對儲能在風(fēng)電場中的配置提供了一定的理論指導(dǎo)。
　　最后又針對儲能過充過放問題提出荷電狀態(tài)(SOC)調(diào)節(jié)控制策略，通過對儲能充放電功率的干預(yù)對其進行優(yōu)化控制，改善儲能的荷電狀態(tài)。對比優(yōu)化前后SOC概率分布圖和SOC實時曲線可以發(fā)現(xiàn)，改善策略后，電池的SOC向設(shè)置的最優(yōu)SOC靠攏，有效改善儲能設(shè)備過充過放問

5、題，驗證了對儲能荷電狀態(tài)的管理效果，達到延長儲能設(shè)備使用壽命的目的。對比優(yōu)化前后的系統(tǒng)可靠性指標和風(fēng)儲聯(lián)合出力實時曲線，優(yōu)化后的系統(tǒng)的可靠性略有提升而波動性略有下降，棄風(fēng)現(xiàn)象有所改善。
　　本文的研究取得了一定的成果，但仍存在不足之處，主要由及以下幾點:
　　忽略了可能影響到系統(tǒng)的可靠性的輸電線路傳輸容量越限現(xiàn)象;對lmin時間尺度的風(fēng)電場功率的波動性研究未做進一步探討;模糊控制策略和改進策略只是提供了一種新思路，還可以深入