基于虛擬儲能的直流配電網(wǎng)能量管理與運行控制研究
發(fā)布時間:2022-08-09 12:24
分布式能源接入直流微電網(wǎng)的運行控制技術近年來得到了快速發(fā)展,風能和太陽能等間歇性能源具有很強的隨機性,始終是威脅系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的一個重要因素。儲能單元作為微電網(wǎng)中的一種特殊微電源,起著存儲能量的作用,儲能技術也是近年來被用作平抑功率波動最常用的方式。目前儲能裝置包括以蓄電池為主的能量型儲能元件和以超級電容器為主的功能型儲能元件,蓄電池與超級電容器組成的混合儲能能夠互補兩者優(yōu)勢,同時具備大容量、大功率、使用壽命長等優(yōu)點。主動負荷能夠通過改變負荷大小以配合電力運營商的需求響應策略以獲得經(jīng)濟效益,具有儲能能力的主動負荷可與儲能單元配合來平抑功率波動,可視為一種虛擬儲能設備。本文首先分析了基于混合儲能的直流微網(wǎng)結構,建立了風電機組、混合儲能單元、聯(lián)網(wǎng)換流器和主動負荷四個主要單元的數(shù)學模型。提出了經(jīng)濟最大化時的直流配電網(wǎng)能量管理模型,采用遺傳算法對管理模型進行求解,得到系統(tǒng)最大收益時的功率分配。評估了異步電機的虛擬儲能力,推導出其作為虛擬電容器所具備的兩個重要參數(shù):虛擬電容值和虛擬荷電狀態(tài),從經(jīng)濟性角度及響應速度分析了三類儲能投入的優(yōu)先級順序;其次,提出了基于混合儲能的荷電狀態(tài)分區(qū)運行控制策略...
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 直流配電網(wǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 混合儲能研究現(xiàn)狀
1.2.3 主動負荷與虛擬儲能研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
第2章 基于混合儲能的直流微網(wǎng)結構
2.1 直流微網(wǎng)結構
2.2 風電機組建模與控制
2.3 混合儲能單元的建模與控制
2.3.1 蓄電池的建模與控制
2.3.2 超級電容器的建模與控制
2.4 網(wǎng)側數(shù)學模型
2.5 負荷側建模與控制
2.6 本章小結
第3章 直流配電網(wǎng)能量運行管理策略
3.1 直流配電網(wǎng)能量管理模型
3.2 管理約束條件
3.3 能量管理模型求解
3.4 仿真分析
3.5 本章小結
第4章 荷電狀態(tài)分區(qū)控制策略
4.1 主動負荷虛擬儲能能力評估
4.2 下垂控制和變頻控制
4.3 儲能元件投入順序及荷電狀態(tài)分區(qū)
4.4 聯(lián)網(wǎng)運行模式下控制策略
4.5 孤島運行模式下控制策略
4.5.1 超級電容器自由充放電區(qū)控制策略
4.5.2 虛擬儲能充放電區(qū)控制策略
4.5.3 蓄電池充放電區(qū)控制策略
4.6 仿真分析
4.6.1 聯(lián)網(wǎng)模式下運行結果
4.6.2 虛擬儲能充電投入運行結果
4.6.3 虛擬儲能放電投入運行結果
4.7 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研工作
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直流配電網(wǎng)運行控制策略分析及展望[J]. 李斌,劉海金,孔祥平,高磊,張偉鑫,關天一. 電力建設. 2018(11)
[2]主動配電網(wǎng)規(guī)劃中的負荷預測與發(fā)電預測[J]. 牛顯波. 山東工業(yè)技術. 2018(21)
[3]含電力電子變壓器的交直流配電網(wǎng)電壓不平衡優(yōu)化抑制方法[J]. 董雷,張濤,蒲天驕,陳乃仕,孫英云. 電網(wǎng)技術. 2018(11)
[4]雙極性直流微電網(wǎng)混合儲能系統(tǒng)協(xié)調控制策略[J]. 張宋杰,秦文萍,任春光,韓肖清. 高電壓技術. 2018(08)
[5]面向多端直流配電網(wǎng)的協(xié)調穩(wěn)定控制研究[J]. 吳恒,吳家宏,劉千杰,陳玉峰. 供用電. 2018(08)
[6]雙端直流配電網(wǎng)反時限電流方差保護方案[J]. 高仁棟,吳在軍,范文超,竇曉波,胡敏強,吳文宣. 電網(wǎng)技術. 2018(09)
[7]面向直流配電網(wǎng)尾端功率變換的組合式直流變壓器研究[J]. 劉闖,何達成,徐鑫哲. 電力自動化設備. 2018(07)
[8]基于分層優(yōu)化的大容量混合儲能系統(tǒng)能量管理策略[J]. 蘇浩,張建成,王寧,郭偉. 高電壓技術. 2018(04)
[9]考慮分時電價的主動配電網(wǎng)柔性負荷多目標優(yōu)化控制[J]. 孫建軍,張世澤,曾夢迪,朱凌一,査曉明. 電工技術學報. 2018(02)
[10]融合虛擬儲能系統(tǒng)的樓宇微網(wǎng)模型預測調控方法[J]. 張風曉,靳小龍,穆云飛,賈宏杰,余曉丹,劉德田. 中國電機工程學報. 2018(15)
本文編號:3672553
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 直流配電網(wǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 混合儲能研究現(xiàn)狀
1.2.3 主動負荷與虛擬儲能研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
第2章 基于混合儲能的直流微網(wǎng)結構
2.1 直流微網(wǎng)結構
2.2 風電機組建模與控制
2.3 混合儲能單元的建模與控制
2.3.1 蓄電池的建模與控制
2.3.2 超級電容器的建模與控制
2.4 網(wǎng)側數(shù)學模型
2.5 負荷側建模與控制
2.6 本章小結
第3章 直流配電網(wǎng)能量運行管理策略
3.1 直流配電網(wǎng)能量管理模型
3.2 管理約束條件
3.3 能量管理模型求解
3.4 仿真分析
3.5 本章小結
第4章 荷電狀態(tài)分區(qū)控制策略
4.1 主動負荷虛擬儲能能力評估
4.2 下垂控制和變頻控制
4.3 儲能元件投入順序及荷電狀態(tài)分區(qū)
4.4 聯(lián)網(wǎng)運行模式下控制策略
4.5 孤島運行模式下控制策略
4.5.1 超級電容器自由充放電區(qū)控制策略
4.5.2 虛擬儲能充放電區(qū)控制策略
4.5.3 蓄電池充放電區(qū)控制策略
4.6 仿真分析
4.6.1 聯(lián)網(wǎng)模式下運行結果
4.6.2 虛擬儲能充電投入運行結果
4.6.3 虛擬儲能放電投入運行結果
4.7 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研工作
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直流配電網(wǎng)運行控制策略分析及展望[J]. 李斌,劉海金,孔祥平,高磊,張偉鑫,關天一. 電力建設. 2018(11)
[2]主動配電網(wǎng)規(guī)劃中的負荷預測與發(fā)電預測[J]. 牛顯波. 山東工業(yè)技術. 2018(21)
[3]含電力電子變壓器的交直流配電網(wǎng)電壓不平衡優(yōu)化抑制方法[J]. 董雷,張濤,蒲天驕,陳乃仕,孫英云. 電網(wǎng)技術. 2018(11)
[4]雙極性直流微電網(wǎng)混合儲能系統(tǒng)協(xié)調控制策略[J]. 張宋杰,秦文萍,任春光,韓肖清. 高電壓技術. 2018(08)
[5]面向多端直流配電網(wǎng)的協(xié)調穩(wěn)定控制研究[J]. 吳恒,吳家宏,劉千杰,陳玉峰. 供用電. 2018(08)
[6]雙端直流配電網(wǎng)反時限電流方差保護方案[J]. 高仁棟,吳在軍,范文超,竇曉波,胡敏強,吳文宣. 電網(wǎng)技術. 2018(09)
[7]面向直流配電網(wǎng)尾端功率變換的組合式直流變壓器研究[J]. 劉闖,何達成,徐鑫哲. 電力自動化設備. 2018(07)
[8]基于分層優(yōu)化的大容量混合儲能系統(tǒng)能量管理策略[J]. 蘇浩,張建成,王寧,郭偉. 高電壓技術. 2018(04)
[9]考慮分時電價的主動配電網(wǎng)柔性負荷多目標優(yōu)化控制[J]. 孫建軍,張世澤,曾夢迪,朱凌一,査曉明. 電工技術學報. 2018(02)
[10]融合虛擬儲能系統(tǒng)的樓宇微網(wǎng)模型預測調控方法[J]. 張風曉,靳小龍,穆云飛,賈宏杰,余曉丹,劉德田. 中國電機工程學報. 2018(15)
本文編號:3672553
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/glzh/3672553.html