本文關(guān)鍵詞：電池儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略及容量配置的研究

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【摘要】：近幾年來(lái)風(fēng)電裝機(jī)容量的增加,其間歇性帶來(lái)的風(fēng)電波動(dòng)給電網(wǎng)造成的影響會(huì)越來(lái)越明顯,新能源接入電網(wǎng)的迫切需求與電網(wǎng)有限的接納能力的矛盾也逐漸增加。儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)能技術(shù)的研究對(duì)于緩解風(fēng)電波動(dòng)和提高電網(wǎng)對(duì)新能源的接納能力起到了很大的幫助。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文分析了風(fēng)電特性和進(jìn)行了一定的分析,提出了分別基于單類型和多類型的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略,并對(duì)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置方法進(jìn)行了一定的分析,主要內(nèi)容如下：首先,本章提出了分別基于單類型和多類型的儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑風(fēng)電波動(dòng)的控制策略。第一種方法是單類型儲(chǔ)能電池平滑控制,基于EMD濾波分成高頻和低頻兩部分,低頻分量作為風(fēng)電并網(wǎng)功率信號(hào),高頻信號(hào)接入儲(chǔ)能系統(tǒng)吸收；使用平滑后風(fēng)電波動(dòng)率和儲(chǔ)能電池荷電狀態(tài)作為約束條件,利用模糊控制算法,自適應(yīng)在線調(diào)整EMD濾波階數(shù),通過(guò)模糊自適應(yīng)控制器,實(shí)現(xiàn)了更好平滑風(fēng)電波動(dòng)。仿真實(shí)例表明,該控制策略可以有效地降低風(fēng)電并網(wǎng)波動(dòng)率,避免儲(chǔ)能電池過(guò)充過(guò)放,穩(wěn)定儲(chǔ)能荷電狀態(tài)。另一種方法是利用能量型儲(chǔ)能電池和功率型儲(chǔ)能電池組成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電輸出功率波動(dòng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的方法對(duì)風(fēng)電功率信號(hào)進(jìn)行分解得到若干個(gè)固有模態(tài)函數(shù),低頻部分作為風(fēng)電并網(wǎng)功率,高頻部分作為儲(chǔ)能系統(tǒng)總功率,儲(chǔ)能系統(tǒng)總功率自適應(yīng)分配給能量型電池和功率型電池,根據(jù)功率型電池和能量型電池儲(chǔ)能的荷電狀態(tài)進(jìn)行自適應(yīng)反饋修正功率值,功率型電池和能量型電池加以協(xié)調(diào)控制,滿足風(fēng)電并網(wǎng)波動(dòng)率的要求,同時(shí)避免儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)狀態(tài)發(fā)生越限情況。然后,本章采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法,將儲(chǔ)能功率從頻域上進(jìn)行劃分并分配給能量型電池和功率型電池,以儲(chǔ)能成本最小為約束,以修正系數(shù)作為模糊變量,建立模糊機(jī)會(huì)約束模型,并用于模糊模擬的遺傳算法求解。通過(guò)仿真算例得出了儲(chǔ)能電池和超級(jí)電容器系統(tǒng)的容量和功率,達(dá)到了儲(chǔ)能容量配置的要求,采用混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以滿足平滑風(fēng)電功率波動(dòng)的要求,同時(shí)充分發(fā)揮儲(chǔ)能電池和超級(jí)電容器的特性,將儲(chǔ)能電池和超級(jí)電容器的荷電狀態(tài)控制在合理范圍內(nèi),保證了儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。最后,由于Matlab GUI軟件具有很強(qiáng)的交互性和靈活性,利用該平臺(tái)開(kāi)發(fā)了用于電池儲(chǔ)能性能分析、儲(chǔ)能平滑控制、容量配置的軟件,通過(guò)編譯生成了可以執(zhí)行的文件,該軟件可以用于儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑控制和容量配置的數(shù)據(jù)分析和處理工作。
【關(guān)鍵詞】：可再生能源 風(fēng)電 儲(chǔ)能平滑 容量配置
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614;TM912
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題的研究背景及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 儲(chǔ)能技術(shù)用于平抑風(fēng)電功率波動(dòng)11-12
• 1.2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置方法12
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 風(fēng)力發(fā)電特性分析及儲(chǔ)能技術(shù)14-21
• 2.1 風(fēng)力發(fā)電特性分析14-16
• 2.2 電池儲(chǔ)能特性分析16-19
• 2.2.1 儲(chǔ)能技術(shù)的分類16-18
• 2.2.2 儲(chǔ)能電池充放電原理18-19
• 2.2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)性能指標(biāo)19
• 2.3 風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)19-20
• 2.4 本章小節(jié)20-21
• 第3章 基于模糊經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑風(fēng)電出力控制策略21-32
• 3.1 風(fēng)電功率信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解21-24
• 3.1.1 風(fēng)電功率的頻譜分析21-22
• 3.1.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)的基本步驟22-23
• 3.1.3 風(fēng)電功率信號(hào)的EMD分解23-24
• 3.2 基于EMD的儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)電功率平滑中的應(yīng)用24-28
• 3.2.1 風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)24
• 3.2.2 基于變階EMD濾波的風(fēng)電功率平滑24-26
• 3.2.3 模糊控制器的設(shè)計(jì)26-28
• 3.3 仿真分析28-31
• 3.4 本章小節(jié)31-32
• 第4章 考慮儲(chǔ)能荷電狀態(tài)反饋的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制32-41
• 4.1 風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32-33
• 4.2 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的風(fēng)電功率平滑33
• 4.3 能量型電池和功率型電池的協(xié)調(diào)控制策略33-34
• 4.4 仿真結(jié)果34-39
• 4.5 本章小節(jié)39-41
• 第5章 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和模糊機(jī)會(huì)約束的混合儲(chǔ)能容量配置方法41-49
• 5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)41-42
• 5.2 混合儲(chǔ)能控制策略42-43
• 5.3 模糊機(jī)會(huì)約束規(guī)劃理論43-44
• 5.4 儲(chǔ)能優(yōu)化控制的數(shù)學(xué)模型44-45
• 5.4.1 功率修正系數(shù)作為模糊數(shù)44
• 5.4.2 模糊機(jī)會(huì)約束數(shù)學(xué)模型44-45
• 5.5 基于模糊模擬的遺傳算法求解45-46
• 5.6 算例分析46-48
• 5.7 本章小結(jié)48-49
• 第6章 基于MATLAB GUI的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)49-55
• 6.1 Matlab GUI簡(jiǎn)介49-50
• 6.2 功能界面的實(shí)現(xiàn)50-54
• 6.2.1 功能界面的設(shè)計(jì)50-52
• 6.2.2 功能模塊的實(shí)現(xiàn)52-54
• 6.3 GUI文件的編譯54
• 6.4 本章小結(jié)54-55
• 第7章 結(jié)論與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果60-61
• 致謝61

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