基于超導-蓄電池混合儲能的風電輸出功率控制策略研究
發(fā)布時間:2021-09-17 05:20
近年來,風力發(fā)電作為一種可再生能源由于其清潔高效無污染的優(yōu)勢被廣泛使用,但風能具有隨機性、不穩(wěn)定性、難以預測性等缺點,風力發(fā)電系統常常會出現嚴重的功率波動,致使供電系統穩(wěn)定性遭到破壞,造成電能質量的嚴重下降。利用儲能設備能夠對能量進行吞吐的原理,在風電系統中配置儲能設備可以有效克服風能的上述缺點,同時能提高風能利用效率,緩解對并網產生的不利影響,使風力發(fā)電成為潛力巨大、開發(fā)價值極高的可再生能源產品。混合儲能系統(Hybrid Energy Storage System,HESS)是一種能夠對電功率波動起到補償與抑制作用的新型儲能設備,與單一儲能方式相比,在元件結構和控制策略方面有明顯差別,同時因其非線性、耦合、時變的特點,其控制難度大大增加。基于上述問題,以一種超導-蓄電池混合儲能系統為研究對象,分析研究了該混合儲能系統的結構,并設計了相應的控制策略,之后對其結構和控制策略分別進行了理論分析和研究論證,具體內容如下:(1)針對風電非線性、時變、耦合的特點,考慮了風電與混合儲能系統各自的動態(tài)模型,詳細分析了超導-蓄電池混合儲能系統的運作性能,得到了該混合儲能系統的實用數學模型。并對儲能設...
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景及意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 混合儲能系統的應用現狀
1.2.2 混合儲能技術的應用現狀
1.2.3 混合儲能系統控制策略研究現狀
1.3 論文的主要研究內容
2 混合儲能系統拓撲結構與數學分析
2.1 風力發(fā)電系統拓撲結構
2.2 混合儲能系統結構與模型
2.2.1 蓄電池等效模型
2.2.2 超導建模分析及其等效模型
2.3 儲能變流器模型及數學分析
2.4 小結
3 混合儲能系統控制策略設計
3.1 混合儲能系統控制策略研究意義
3.2 混合遺傳算法
3.2.1 改進型遺傳算法
3.2.2 改進型反向傳播算法
3.2.3 混合遺傳算法設計與優(yōu)化
3.3 混合儲能系統雙閉環(huán)控制方案
3.3.1 雙閉環(huán)控制方案設計
3.3.2 AC/DC變流器控制
3.3.3 DC/DC變流器控制
3.4 混合儲能系統功率分配策略
3.4.1 基于一階低通濾的能量分配策略
3.4.2 蓄電池荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.4.3 超導荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.5 系統雙閉環(huán)控制方案設計
3.6 小結
4 混合儲能系統平抑功率波動仿真分析
4.1 風力發(fā)電系統的模型建立
4.2 風力發(fā)電系統的仿真參數
4.3 混合儲能系統功率補償仿真
4.3.1 混合遺傳算法仿真驗證
4.3.2 混合儲能系統與單一電池儲能仿真分析
4.3.3 混合儲能系統恒流恒壓充電仿真
4.3.4 混合儲能系統動態(tài)功率補償仿真
4.3.5 仿真對比分析
4.4 小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3398047
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景及意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 混合儲能系統的應用現狀
1.2.2 混合儲能技術的應用現狀
1.2.3 混合儲能系統控制策略研究現狀
1.3 論文的主要研究內容
2 混合儲能系統拓撲結構與數學分析
2.1 風力發(fā)電系統拓撲結構
2.2 混合儲能系統結構與模型
2.2.1 蓄電池等效模型
2.2.2 超導建模分析及其等效模型
2.3 儲能變流器模型及數學分析
2.4 小結
3 混合儲能系統控制策略設計
3.1 混合儲能系統控制策略研究意義
3.2 混合遺傳算法
3.2.1 改進型遺傳算法
3.2.2 改進型反向傳播算法
3.2.3 混合遺傳算法設計與優(yōu)化
3.3 混合儲能系統雙閉環(huán)控制方案
3.3.1 雙閉環(huán)控制方案設計
3.3.2 AC/DC變流器控制
3.3.3 DC/DC變流器控制
3.4 混合儲能系統功率分配策略
3.4.1 基于一階低通濾的能量分配策略
3.4.2 蓄電池荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.4.3 超導荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.5 系統雙閉環(huán)控制方案設計
3.6 小結
4 混合儲能系統平抑功率波動仿真分析
4.1 風力發(fā)電系統的模型建立
4.2 風力發(fā)電系統的仿真參數
4.3 混合儲能系統功率補償仿真
4.3.1 混合遺傳算法仿真驗證
4.3.2 混合儲能系統與單一電池儲能仿真分析
4.3.3 混合儲能系統恒流恒壓充電仿真
4.3.4 混合儲能系統動態(tài)功率補償仿真
4.3.5 仿真對比分析
4.4 小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3398047
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