發(fā)布時間：2021-11-09 09:06

　　以光伏發(fā)電等新能源作為供電來源的微電網(wǎng)可適用于海島、偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村等特殊區(qū)域供電。當(dāng)含可再生能源的微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時,其發(fā)電單元輸出功率存在間歇性和隨機(jī)性,同時負(fù)荷也存在不確定性,發(fā)電功率與負(fù)荷需求功率的不平衡,將引起系統(tǒng)的功率波動,影響供電的穩(wěn)定性。為了平抑該功率波動,將蓄電池與超級電容組成的混合儲能裝置接入微網(wǎng)。針對傳統(tǒng)混合儲能系統(tǒng)平抑微電網(wǎng)功率波動存在的功率分配精度不高,以及傳統(tǒng)PI控制混合儲能系統(tǒng)延遲性的問題,本文提出了考慮儲能介質(zhì)SOC的VMD分解功率方法和控制儲能介質(zhì)出力的能量成型控制策略,不僅解決了功率分配精度不高導(dǎo)致儲能系統(tǒng)過充過放的問題,而且提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,延長了蓄電池壽命,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,主要內(nèi)容如下:首先,以含混合儲能系統(tǒng)的光伏微電網(wǎng)作為研究對象,分析研究了光伏發(fā)電的特性、儲能介質(zhì)的充放電模型、混合儲能系統(tǒng)接入微電網(wǎng)中的方式以及微電網(wǎng)分層控制策略,將含混合儲能系統(tǒng)的微電網(wǎng)各個單元之間的協(xié)調(diào)控制分為系統(tǒng)級控制和設(shè)備級控制;其次,在系統(tǒng)級控制中,針對功率波動引起的功率缺額在蓄電池與超級電容之間的分配,本文采用VMD分解獲取不同儲能介質(zhì)的功率出力,并基于儲能介質(zhì)SOC... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

某光伏電站一天內(nèi)光伏出力

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文33_max__11,,ssssrefscmaxHESSbrefscEEtPtminPPPt(3-31)此時若s_refHESSb_refPtPP，則證明混合儲能系統(tǒng)仍能夠按照功率指令完成功率吸收；若s_refHESSb_refPtPP，說明混合儲能系統(tǒng)無法滿足整體功率吸收需求，需要增加部分負(fù)載。(2)超級電容動作，蓄電池不動作該種模式下，蓄電池處于狀態(tài)Ⅲ，超級電容處于狀態(tài)Ⅰ或Ⅱ，此時超級電容的修正后功率s_refP如式(3-32)_max_11,,ssssrefscmaxHESSscEEtPtminPPt(3-32)(3)超級電容不動作，蓄電池動作該種模式下，超級電容處于狀態(tài)Ⅲ，蓄電池處于狀態(tài)Ⅰ或Ⅱ，此時蓄電池修正后功率b_refP如式(3-33)_max_11,,bbbbrefbcmaxHESSbcEEtPtminPPt(3-33)(4)超級電容和蓄電池均不動作此時，兩者均處于狀態(tài)Ⅲ，導(dǎo)致系統(tǒng)功率缺額無法平抑，將造成較大損失。3.3仿真分析已知某天24h期望輸出功率指令值如圖3.3所示。圖3.3混合儲能系統(tǒng)平抑功率

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文34為驗(yàn)證前文所述控制策略的分解方法的正確性，基于前文所述的儲能結(jié)構(gòu)，在Matlab/Simulink中建立仿真模型，仿真模型如下圖3.4，混合儲能系統(tǒng)配置參數(shù)為：鋰離子電池組存儲總?cè)萘?0kW·h，額定功率48kW；超級電容器額定容量6kW·h，額定功率為60kW，光伏出力采用某地100kW光伏微電網(wǎng)實(shí)測功率曲線，負(fù)載為可變負(fù)載，狀態(tài)分界點(diǎn)定為0.2，0.8。圖3.4仿真模型對上述儲能系統(tǒng)所需平抑功率缺額信號進(jìn)行VMD分解，由前期測試，當(dāng)K=5時，出現(xiàn)中心頻率相近的分量，即出現(xiàn)過分解，因此取K值為4。此時得到4個IMF分量，其時域波形圖如圖3.5所示，頻譜如圖3.6所示。從圖3.6可以看出，模態(tài)階數(shù)越高，其中心頻率越高，每個IMF的頻率都接近其中心頻率，沒有出現(xiàn)模態(tài)混疊現(xiàn)象。以此證明該方法具有本文所需的分解精度，能準(zhǔn)確無誤地將所需功率的高低頻分開。圖3.5IMF時域波形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3485036