發(fā)布時(shí)間：2021-04-17 19:25

　　隨著風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng),給電網(wǎng)帶來的沖擊問題不容忽視。特別是風(fēng)電系統(tǒng)的有功功率波動(dòng),通常會(huì)引起電網(wǎng)電壓、頻率發(fā)生波動(dòng),導(dǎo)致電能質(zhì)量的下降,嚴(yán)重情況下,甚至?xí)斐烧麄�(gè)電力系統(tǒng)的崩潰。因此有必要對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)輸出的功率進(jìn)行平滑控制,從而減小對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)。本文針對(duì)風(fēng)電波動(dòng)功率的平滑控制策略以及蓄電池-超級(jí)電容的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)（Hybrid Energy Storage System,HESS）在其中的應(yīng)用開展了研究。本文首先分析了雙饋電機(jī)的工作原理,并對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)組成單元以及HESS進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,為實(shí)現(xiàn)對(duì)雙饋電機(jī)定子側(cè)有功、無功單獨(dú)控制,對(duì)于轉(zhuǎn)子側(cè)變流器（RSC）建立了功率、電流雙閉環(huán)控制策略,并可實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤控制;對(duì)于網(wǎng)側(cè)變流器（GSC）,其控制策略設(shè)計(jì)的主要目的是穩(wěn)住直流母線電壓,設(shè)計(jì)了電壓、電流雙閉環(huán)的控制策略。最后在MATLAB/Simulink中仿真驗(yàn)證了該控制策略的有效性。其次,分析了風(fēng)電輸出波動(dòng)功率對(duì)電網(wǎng)電壓的不利影響,并提出了風(fēng)電平滑控制策略。本文選擇蓄電池-超級(jí)電容組成的HESS應(yīng)用于風(fēng)電功率平滑控制中。通過對(duì)HESS的儲(chǔ)能特性進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出該系統(tǒng)具有高功率密度... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
        1.2.2 風(fēng)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 平抑風(fēng)電波動(dòng)功率的儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 儲(chǔ)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 儲(chǔ)能設(shè)備平抑風(fēng)電波動(dòng)功率的控制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及混合儲(chǔ)能建模
    2.1 引言
    2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
        2.2.1 雙饋發(fā)電機(jī)工作原理
        2.2.2 風(fēng)速模型
        2.2.3 風(fēng)力機(jī)模型
        2.2.4 雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.3 PWM變換器控制策略
        2.3.1 轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器控制策略
        2.3.2 網(wǎng)側(cè)PWM變換器建模及控制策略
        2.3.3 仿真分析
    2.4 HESS數(shù)學(xué)建模
        2.4.1 鉛酸蓄電池三階動(dòng)態(tài)模型
        2.4.2 超級(jí)電容數(shù)學(xué)模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于風(fēng)電功率平滑的HESS研究
    3.1 引言
    3.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率分析
        3.2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響
        3.2.2 風(fēng)電功率波動(dòng)指標(biāo)
        3.2.3 風(fēng)電功率仿真分析
    3.3 風(fēng)電功率平滑控制策略
    3.4 基于風(fēng)電功率平滑的HESS研究
        3.4.1 超級(jí)電容-蓄電池組合的HESS特性分析
        3.4.2 HESS拓?fù)涞难芯颗c分析
        3.4.3 HESS能量管理方案
        3.4.4 蓄電池-超級(jí)電容容量配置研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 HESS平抑風(fēng)電波動(dòng)功率控制策略
    4.1 引言
    4.2 HESS平抑風(fēng)電有功功率波動(dòng)控制方案
    4.3 三重化雙向DC/DC變換器
        4.3.1 三重化雙向DC/DC變換器工作原理
        4.3.2 超級(jí)電容側(cè)三重化雙向DC/DC（B）控制策略
        4.3.3 蓄電池側(cè)三重化雙向DC/DC（A）控制策略
        4.3.4 HESS控制策略仿真分析
    4.4 基于可變?yōu)V波系數(shù)的HESS控制策略
        4.4.1 模糊控制原理
        4.4.2 濾波時(shí)間常數(shù)模糊控制器設(shè)計(jì)
    4.5 HESS平抑風(fēng)電有功功率波動(dòng)仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 功率平滑實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建及實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 基于HESS的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    5.3 PWM變換器矢量控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 HESS控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.4.1 HESS控制策略軟件設(shè)計(jì)
        5.4.2 HESS控制策略實(shí)驗(yàn)及分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Accommodation of curtailed wind power by electric water heaters based on a new hybrid prediction approach[J]. Yang YU,Zengqiang MI,Xiaoming ZHENG,Da CHANG.  Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(03)
[2]新能源風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展思路探析[J]. 李柏昊.  山東工業(yè)技術(shù). 2019(13)
[3]基于蓄電池-超級(jí)電容混合儲(chǔ)能的風(fēng)力發(fā)電功率平滑控制[J]. 闞志忠,柴秀慧,靳本豪,何雄,林洋.  燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]輔助風(fēng)電場(chǎng)參與初期黑啟動(dòng)時(shí)儲(chǔ)能電站容量配置策略[J]. 杜康,劉艷,葉茂,顧雪平.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(18)
[5]基于飛輪-蓄電池混合儲(chǔ)能的風(fēng)電功率平滑控制[J]. 劉穎明,王維,王曉東,鄭帥.  電器與能效管理技術(shù). 2017(13)
[6]基于Simulink-s函數(shù)的鉛酸蓄電池動(dòng)態(tài)模型仿真[J]. 鄒益民.  電氣自動(dòng)化. 2015(02)
[7]風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 李雪凱.  科技風(fēng). 2015(05)
[8]超導(dǎo)—蓄電池混合儲(chǔ)能裝置接于配電網(wǎng)對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響[J]. 楊芳華,劉嬌,陳浩,夏娟娟,張媛,陳加飛.  電力學(xué)報(bào). 2014(03)
[9]風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電可靠性及容量可信度評(píng)估[J]. 鐘浩,唐民富.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2012(18)
[10]海上風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙群,柴福莉.  機(jī)電工程. 2009(12)

博士論文
[1]變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁電源研究[D]. 趙仁德.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]平抑風(fēng)電波動(dòng)功率的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)研究[D]. 張政.安徽工程大學(xué) 2018
[2]變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤控制的研究[D]. 張?zhí)馘?沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[3]包含超級(jí)電容的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有功功率平滑控制[D]. 周秋松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于混合儲(chǔ)能的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率波動(dòng)平抑方法研究[D]. 楊晨.電子科技大學(xué) 2017
[5]基于混合儲(chǔ)能的離網(wǎng)型雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制研究[D]. 羅治偉.重慶大學(xué) 2017
[6]平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的混合儲(chǔ)能控制策略及其容量配置研究[D]. 楊建波.福州大學(xué) 2017
[7]混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在平抑風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)方面的應(yīng)用研究[D]. 嚴(yán)薇.西安理工大學(xué) 2016
[8]平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究[D]. 王佳琪.東北石油大學(xué) 2016
[9]風(fēng)電混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置及控制策略的研究[D]. 徐駿.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[10]儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的研究[D]. 劉穎.華北電力大學(xué)(北京) 2016



本文編號(hào)：3144007