發(fā)布時(shí)間：2017-05-07 10:05

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置及控制策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電是新型可再生能源發(fā)電,風(fēng)電輸出功率具有隨機(jī)性、間歇性和不可準(zhǔn)確預(yù)測性。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的增大,大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。儲(chǔ)能技術(shù)是有效平滑風(fēng)電波動(dòng)功率的措施之一,混合儲(chǔ)能能夠克服單一儲(chǔ)能的缺陷,本文將蓄電池和超級(jí)電容器組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng),針對(duì)混合儲(chǔ)能容量配置及協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行深入研究。首先,通過對(duì)風(fēng)電輸出功率波動(dòng)特性的分析,表明采用混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的必要性。對(duì)風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)、雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池和超級(jí)電容器進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立,對(duì)其基本工作原理進(jìn)行了分析,在MATLAB/SIMULINK上建立蓄電池和超級(jí)電容器仿真模型,分析其充放電特性。其次,簡要分析了集中式儲(chǔ)能和分散式儲(chǔ)能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。對(duì)風(fēng)電輸出功率進(jìn)行小波包分解,將低頻分量作為風(fēng)電并網(wǎng)期望值,次高頻和最高頻分量由混合儲(chǔ)能系統(tǒng)補(bǔ)償,進(jìn)而得出混合儲(chǔ)能容量配置。在MATLAB/SIMULNK上搭建風(fēng)電混合儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型,根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)輸出功率平滑程度以及混和儲(chǔ)能裝置荷電狀態(tài)波動(dòng)范圍,得出采用該容量配置時(shí)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠有效平抑風(fēng)電波動(dòng)功率。分別搭建集中式儲(chǔ)能和分散式儲(chǔ)能仿真模型,根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)輸出功率和突加負(fù)載時(shí)風(fēng)機(jī)直流母線電壓波動(dòng)范圍,得出集中式儲(chǔ)能具有更好的功率平滑能力,分散式儲(chǔ)能具有更好的直流母線電壓穩(wěn)定能力。最后,對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)逆變器采用功率二次修正控制方式,采用模糊控制器進(jìn)行功率一次修正,采用蓄電池和超級(jí)電容器的一次功率補(bǔ)償量進(jìn)行二次互補(bǔ)修正。得出采用功率二次修正控制方式不僅能夠平滑風(fēng)電波動(dòng)功率,而且能夠改善混合儲(chǔ)能裝置荷電狀態(tài),提高其使用壽命,證明了該控制策略的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電 混合儲(chǔ)能 容量配置 小波包分解 控制策略 二次修正
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及意義9
• 1.2 平抑風(fēng)電功率波動(dòng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響9-11
• 1.2.2 風(fēng)功率波動(dòng)特性分析技術(shù)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 平抑風(fēng)功率波動(dòng)的風(fēng)機(jī)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 平抑風(fēng)功率波動(dòng)的儲(chǔ)能技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 風(fēng)電場儲(chǔ)能設(shè)備配置及控制技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國內(nèi)外儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置算法的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國內(nèi)外風(fēng)電場儲(chǔ)能系統(tǒng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 風(fēng)電機(jī)組和混合儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出特性分析17-33
• 2.1 風(fēng)功率波動(dòng)特性分析17-21
• 2.1.1 風(fēng)速數(shù)學(xué)模型建立17-19
• 2.1.2 風(fēng)力機(jī)數(shù)學(xué)模型建立19-20
• 2.1.3 風(fēng)功率波動(dòng)特性分析20-21
• 2.2 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性分析21-27
• 2.2.1 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型建立21-24
• 2.2.2 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性分析24-27
• 2.3 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出特性分析27-32
• 2.3.1 蓄電池儲(chǔ)能基本原理和充放電特性27-29
• 2.3.2 超級(jí)電容器基本原理和充放電特性29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 風(fēng)電場內(nèi)混合儲(chǔ)能設(shè)備容量配置方案研究33-48
• 3.1 風(fēng)電場內(nèi)混合儲(chǔ)能設(shè)備配置方式研究33-35
• 3.1.1 混合儲(chǔ)能裝置平抑風(fēng)功率波動(dòng)的基本思想33
• 3.1.2 風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)配置集中式混合儲(chǔ)能設(shè)備方案33-34
• 3.1.3 風(fēng)電機(jī)組配置分散式混合儲(chǔ)能設(shè)備方案34-35
• 3.2 風(fēng)電場內(nèi)混合儲(chǔ)能設(shè)備配置容量計(jì)算方法35-42
• 3.2.1 一種基于小波包分解的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配算法35-37
• 3.2.2 風(fēng)電場配置混合儲(chǔ)能設(shè)備容量選定方案37-38
• 3.2.3 風(fēng)電場混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量計(jì)算實(shí)例分析38-42
• 3.3 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置方案仿真驗(yàn)證42-47
• 3.3.1 風(fēng)電混合儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真平臺(tái)搭建42-43
• 3.3.2 風(fēng)速變化情況下風(fēng)電場輸出功率平抑情況仿真分析43-46
• 3.3.3 風(fēng)速恒定情況下突加負(fù)載風(fēng)機(jī)時(shí)直流母線電壓仿真分析46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 適用于風(fēng)電機(jī)組的混合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略研究48-57
• 4.1 集中式混合儲(chǔ)能的工作原理48-49
• 4.2 一種風(fēng)功率快速平抑的集中式混合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略49-53
• 4.2.1 一種功率二次修正的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略49-50
• 4.2.2 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)模糊控制器設(shè)計(jì)50-53
• 4.3 混合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略仿真驗(yàn)證53-56
• 4.3.1 混合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)仿真模型搭建53-54
• 4.3.2 風(fēng)速變化情況下風(fēng)電場輸出功率平抑情況仿真分析54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 在學(xué)研究成果62-63
• 致謝63

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