【摘要】：新能源系統(tǒng)的大規(guī)模應用是離不開微網的支撐,而新能源的間歇性以及不穩(wěn)定性都是限制新能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的因素,因此利用微網中的儲能裝置來對微網中的電源輸出的波動頻率進行平抑。因此,目前對儲能裝置的研究也越來越多,本文從以下幾個方面對儲能系統(tǒng)進行了研究:本文首先對儲能系統(tǒng)的背景以及意義,回答了儲能系統(tǒng)在微網系統(tǒng)當中的作用這一重要問題,并且從關鍵技術的角度闡述了儲能系統(tǒng)的研究現狀,介紹了目前儲能裝置的分類,從中找到了目前研究現狀當中所存在的問題,提出了本文的創(chuàng)新點;其次,介紹了自抗擾控制技術的相關理論,首先從傳統(tǒng)的PID控制器入手,著重分析了傳統(tǒng)PID控制器的一些缺陷,從而引出了自抗擾控制器;其次,根據自抗擾控制器參數過多這一缺陷,進而提出了線性自抗擾控制器;最后,利用數學方程對一個二階LESO進行收斂性以及其頻帶特性分析;再次,提出了基于線性自抗擾技術的儲能變流器的控制策略研究,分析了儲能變流器的集中基本拓撲結構,并利用數學關系式推導了并網變流器的基本工作原理;在此基礎之上,分別在abc靜止坐標系與dq0旋轉坐標系中推導了儲能變流器的數學模型;在控制器的設計環(huán)節(jié),包括儲能系統(tǒng)的內環(huán)控制與外環(huán)控制,重點分析了內環(huán)控制,利用線性自抗擾控制器的優(yōu)勢對儲能系統(tǒng)進行控制器的設計以及參數的整;在最后通過對比仿真實驗驗證了所設計的控制器具有良好的動態(tài)特性;最后,介紹了混合儲能系統(tǒng)的容量優(yōu)化配置的問題,從功能的角度上來說,儲能分為能量型儲能以及功率型儲能兩部分,但是每一種儲能方式都有各自的優(yōu)缺點,因此結合這兩種儲能方式的優(yōu)點,本文提出了鋰電池和超級電容的混合式儲能系統(tǒng),分析了Ragone曲線對儲能元件分析的作用,提出了混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法并且利用算例進行驗證,從經濟性的角度來驗證本文所提出的基于遺傳算法的優(yōu)化配置方法。
[Abstract]:The large-scale application of new energy system is inseparable from the support of microgrid, and the intermittent and instability of new energy are the factors that limit the development of new energy generation system. Therefore, the energy storage device in the microgrid is used to suppress the fluctuation frequency of the power output in the microgrid. Therefore, there are more and more researches on energy storage devices. In this paper, energy storage system is studied from the following aspects: firstly, the background and significance of energy storage system are discussed in this paper. This paper answers the important question of the function of the energy storage system in the microgrid system, and expounds the research status of the energy storage system from the point of view of the key technology, and introduces the classification of the energy storage device at present. The problems existing in the current research situation are found, and the innovation of this paper is put forward. Secondly, the related theory of ADRC is introduced. Firstly, the traditional PID controller is introduced. The defects of the traditional PID controller are analyzed emphatically, which leads to the ADRC. Secondly, according to the defect of the ADRC controller, the linear ADRC controller is proposed. The convergence and frequency band characteristics of a second-order LESO are analyzed by using the mathematical equation. Thirdly, the control strategy of the energy storage converter based on linear active disturbance rejection technique is proposed, and the concentrated basic topology of the energy storage converter is analyzed. The basic working principle of grid-connected converter is deduced by using mathematical relation, and the mathematical model of energy storage converter is deduced in abc static coordinate system and dq0 rotating coordinate system respectively. The inner loop control and the outer loop control of the energy storage system are included. The inner loop control is emphatically analyzed. The controller design and the parameter integration of the energy storage system are carried out by using the advantage of the linear ADRC controller. At last, the simulation results show that the controller has good dynamic characteristics. Finally, the optimal configuration of the capacity of hybrid energy storage system is introduced, from the point of view of function, Energy storage is divided into two parts: energy storage and power energy storage. However, each energy storage method has its own advantages and disadvantages. Therefore, a hybrid energy storage system for lithium battery and super capacitor is proposed in this paper. The effect of Ragone curve on the analysis of energy storage elements is analyzed, and the optimal configuration method of hybrid energy storage system is proposed and verified by an example. The optimization configuration method based on genetic algorithm is verified from the point of view of economy.
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM46;TM53;TM912

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本文編號：2220984