基于離網(wǎng)型風(fēng)電的混合儲能系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2017-05-19 17:08
本文關(guān)鍵詞:基于離網(wǎng)型風(fēng)電的混合儲能系統(tǒng)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著風(fēng)力發(fā)電的廣泛應(yīng)用,風(fēng)電功率波動性問題對用電質(zhì)量的影響成為亟待解決的問題,增加儲能元件是一種行之有效的解決辦法。蓄電池技術(shù)日漸成熟,成本有所下降,超級電容器成為新興的大功率儲能元件,為風(fēng)力發(fā)電配置儲能系統(tǒng)提供了新的解決思路。本文利用蓄電池和超級電容構(gòu)成混合儲能系統(tǒng),旨在改善單一蓄電池儲能在滿足符合功率要求下的容量浪費,解決平抑風(fēng)力發(fā)電機功率波動的問題。風(fēng)力機特性分析與建模研究。在風(fēng)力機原理基礎(chǔ)上,分析了風(fēng)力機的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩與風(fēng)速的關(guān)系。建模研究中,將風(fēng)速采用四分量法分解,模擬風(fēng)速隨機性,建立風(fēng)速與風(fēng)力仿真模型,得出了輸出功率和轉(zhuǎn)矩特性曲線,驗證了模型的有效性;旌蟽δ芟到y(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用仿真研究。在比較分析現(xiàn)有等效模型的基礎(chǔ)上,確定蓄電池PNGV模型和超級電容器RC模型更適合模擬風(fēng)電中的儲能系統(tǒng)特性;谏鲜鲲L(fēng)力機模型和現(xiàn)有永磁同步電機模型,在MATLAB/Simulink環(huán)境中建立了風(fēng)儲系統(tǒng)模型,分析混合儲能系統(tǒng)解決風(fēng)力發(fā)電功率波動問題的能力。同時,對比單一蓄電池儲能與混合儲能應(yīng)用于同一系統(tǒng)時的蓄電池輸出功率與SOC特性,仿真結(jié)果表明:混合儲能系統(tǒng)能夠減少蓄電池功率負(fù)擔(dān),延長蓄電池壽命;旌蟽δ芟到y(tǒng)容量優(yōu)化配置方法研究。本文提出了一種基于博弈論和粒子群算法結(jié)合的混合儲能系統(tǒng)容量配置方法,將蓄電池和超級電容器作為以各自容量為策略集的博弈參與者,收益函數(shù)考慮各自年均綜合成本,以各自容量與功率為約束條件采用粒子群算法單獨優(yōu)化,然后在滿足系統(tǒng)總體容量、功率和LPSP約束的情況下,求取博弈模型的Nash均衡。對算例進行求解分析,驗證了此容量優(yōu)化配置方法的有效性,且得出的混合儲能配置方案對比單一蓄電池儲能方案在經(jīng)濟性上有明顯優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電 混合儲能 蓄電池 超級電容器
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM614;TM912;TM53
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題的研究背景和意義9-10
- 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 儲能技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.3 風(fēng)電利用對儲能技術(shù)的要求13-14
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-15
- 第2章 風(fēng)-儲系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電單元特性分析與仿真15-24
- 2.1 風(fēng)力機原理與特性分析15-19
- 2.1.1 風(fēng)力機原理15-16
- 2.1.2 風(fēng)力機運行特性16-18
- 2.1.3 風(fēng)力發(fā)電機輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系18-19
- 2.2 風(fēng)速建模與仿真分析19-22
- 2.3 風(fēng)力機建模與仿真分析22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第3章 風(fēng)-儲系統(tǒng)混合儲能單元仿真分析24-42
- 3.1 蓄電池的特性分析及其等效模型24-30
- 3.1.1 蓄電池性能對比與選擇24-25
- 3.1.2 鉛酸蓄電池的等效模型25-28
- 3.1.3 鉛酸蓄電池仿真分析28-30
- 3.2 超級電容器的特性分析及其等效模型30-36
- 3.2.1 超級電容器的特性分析30-32
- 3.2.2 超級電容器的等效模型32-34
- 3.2.3 超級電容器模型仿真分析34-36
- 3.3 風(fēng)-儲系統(tǒng)中混合儲能單元運行仿真分析36-38
- 3.4 仿真結(jié)果與分析38-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 第4章 風(fēng)-儲系統(tǒng)混合儲能單元容量優(yōu)化配置42-57
- 4.1 容量優(yōu)化配置關(guān)鍵參數(shù)43-45
- 4.1.1 負(fù)荷缺電率LPSP計算43-44
- 4.1.2 蓄電池循環(huán)壽命計算44-45
- 4.2 混合儲能單元容量功率容量模型45-46
- 4.2.1 鉛酸蓄電池功率容量模型45-46
- 4.2.2 超級電容器功率容量模型46
- 4.3 基于博弈論的容量優(yōu)化配置模型建立46-50
- 4.3.1 博弈論基礎(chǔ)46-47
- 4.3.2 博弈模型要素47
- 4.3.3 參與者的收益函數(shù)47-49
- 4.3.4 博弈模型的信息集49-50
- 4.4 容量優(yōu)化配置博弈模型求解50-54
- 4.4.1 粒子群算法原理50-51
- 4.4.2 粒子群優(yōu)化算法的求解步驟51-52
- 4.4.3 博弈模型求解流程52-54
- 4.5 算例分析54-56
- 4.6 本章小結(jié)56-57
- 第5章 結(jié)論與展望57-59
- 5.1 結(jié)論57
- 5.2 展望57-59
- 參考文獻59-62
- 在學(xué)研究成果62-63
- 致謝63
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 梅生偉;魏椺;;智能電網(wǎng)環(huán)境下主從博弈模型及應(yīng)用實例[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2014年11期
2 盧強;陳來軍;梅生偉;;博弈論在電力系統(tǒng)中典型應(yīng)用及若干展望[J];中國電機工程學(xué)報;2014年29期
3 董博;許曉艷;馬爍;黃越輝;王偉;;基于長過程動態(tài)仿真的風(fēng)電接入對系統(tǒng)頻率控制影響研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2014年12期
4 劉濤;葉小暉;吳國e
本文編號:379258
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