風(fēng)電波動實時平抑中的混合儲能系統(tǒng)控制策略及容量配置方法研究.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展以及綠色能源的推廣，全球風(fēng)電總裝機容量不斷增大，風(fēng)電滲透率水平也不斷提高。但是，由于風(fēng)電功率具有較強的隨機性與波動性，會給大電網(wǎng)電能質(zhì)量帶來不可忽視的影響，同時也給電網(wǎng)調(diào)度規(guī)劃帶來了巨大的挑戰(zhàn)。對此，各國都針對風(fēng)電場并網(wǎng)問題制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文采用由儲能電池和超級電容組成的混合儲能系統(tǒng)作為功率補償裝置，平抑風(fēng)電功率波動，使其分別在一分鐘和半小時兩個時間尺度上均滿足相應(yīng)的并網(wǎng)要求。主要研究內(nèi)容包括:
　　1.提

2、出了一種基于月平均風(fēng)速的超短期風(fēng)速合成方法。首先根據(jù)威布爾分布與風(fēng)速日形狀曲線，由月平均風(fēng)速生成十分鐘平均風(fēng)速;再根據(jù)湍流模型與Vor-karman功率譜密度，由十分鐘平均風(fēng)速生成秒級風(fēng)速。
　　2.提出了一種基于自適應(yīng)濾波的實時平抑控制策略。首先，根據(jù)兩個時間尺度上風(fēng)電功率波動的關(guān)系，自適應(yīng)調(diào)整低通濾波算法的濾波系數(shù)，確定使風(fēng)電并網(wǎng)功率波動在兩個時間尺度上均滿足要求的混合儲能功率;然后，考慮到儲能電池能量密度大、充放電持續(xù)時間長

3、，而超級電容功率密度大、充放電迅速的特點，根據(jù)儲能電池荷電狀態(tài)和充放電改變次數(shù)，自適應(yīng)調(diào)整低通濾波算法的濾波系數(shù)，協(xié)調(diào)控制儲能電池吸收低頻功率波動，超級電容吸收高頻波動。
　　3.提出了考慮實際平抑控制策略的、能夠連續(xù)對風(fēng)電波動進行平抑的儲能系統(tǒng)最小容量確定方法。以典型日為研究對象，以最小化儲能系統(tǒng)一天的荷電變化量以及儲能系統(tǒng)容量為優(yōu)化目標(biāo)，以電池與超級電容荷電狀態(tài)的限制為約束，建立混合儲能系統(tǒng)容量配置優(yōu)化模型，將實時平抑控制策略