本文關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)多元復(fù)合儲(chǔ)能建模與協(xié)調(diào)控制策略研究

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【摘要】：微電網(wǎng)是融分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷以及控制裝置、保護(hù)裝置為一體的新型電網(wǎng),它可以與大電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行,也可以脫網(wǎng)自治運(yùn)行。其中,儲(chǔ)能技術(shù)與可再生能源技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)行,有效緩解了可再生能源出力的間歇性和波動(dòng)性,提高了可再生能源的利用率,對(duì)微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了不可或缺的作用。因此,儲(chǔ)能技術(shù)是微電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)研究的重點(diǎn)。本文以微電網(wǎng)中的多元復(fù)合儲(chǔ)能為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了復(fù)合儲(chǔ)能功率優(yōu)化分配策略和多元復(fù)合儲(chǔ)能間的協(xié)調(diào)控制策略,主要研究?jī)?nèi)容如下：首先,研究不同類(lèi)型儲(chǔ)能及儲(chǔ)能變流器運(yùn)行特性。建立蓄電池、液流電池、超級(jí)電容和飛輪四種常見(jiàn)電力儲(chǔ)能的數(shù)學(xué)模型,介紹儲(chǔ)能變流器常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、一般數(shù)學(xué)模型和四種基本控制方法,并提出了集成這四種控制方法的綜合控制模型。接下來(lái),將不同特性的儲(chǔ)能結(jié)合起來(lái)組成復(fù)合儲(chǔ)能單元,重點(diǎn)研究復(fù)合儲(chǔ)能的功率優(yōu)化分配策略。在傳統(tǒng)低通濾波算法和固定SOC反饋策略的基礎(chǔ)上,提出了基于自適應(yīng)SOC反饋的功率優(yōu)化分配策略。引入了自適應(yīng)SOC反饋環(huán)節(jié),根據(jù)儲(chǔ)能實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率型儲(chǔ)能SOC反饋系數(shù)。儲(chǔ)能SOC在設(shè)定值附近時(shí),減小反饋環(huán)節(jié)的影響,維持儲(chǔ)能輸出水平；儲(chǔ)能SOC偏離設(shè)定值較大時(shí),增加反饋環(huán)節(jié)的影響,使得儲(chǔ)能SOC快速恢復(fù)到安全范圍。該方法可以延長(zhǎng)能量型儲(chǔ)能使用壽命,最大化提高復(fù)合儲(chǔ)能整體的充放電能力。在此基礎(chǔ)上,將研究對(duì)象擴(kuò)展至三個(gè)及以上儲(chǔ)能并聯(lián)運(yùn)行的多元復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng),綜合考慮各儲(chǔ)能的不同類(lèi)型(鋰電池儲(chǔ)能、鉛酸蓄電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能)、不同性能(新舊程度不同)、不同結(jié)構(gòu)(單一儲(chǔ)能、復(fù)合儲(chǔ)能)等因素的影響,提出了一種考慮儲(chǔ)能壽命的多元復(fù)合儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略,協(xié)調(diào)各儲(chǔ)能之間的功率分配,實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的功率平衡和穩(wěn)定運(yùn)行。搭建江西省電力科學(xué)研究院微電網(wǎng)仿真模型,分別在主從控制、對(duì)等控制兩種方案下進(jìn)行仿真分析。最后,針對(duì)江西省電力科學(xué)研究院微電網(wǎng)控制方案中的問(wèn)題,如主從控制對(duì)通信依賴(lài)性強(qiáng)、對(duì)等控制易產(chǎn)生環(huán)流、靈活性差等,提出了一種借鑒CSMA/CD機(jī)制的多元復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略,解決無(wú)通信情況下,含多元復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制問(wèn)題。該策略提出了系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估模型幫助儲(chǔ)能單元辨識(shí)系統(tǒng)狀態(tài),并根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)改變控制策略。同時(shí),借鑒CSMA/CD競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,定義各個(gè)儲(chǔ)能單元參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的優(yōu)先級(jí),解決了傳統(tǒng)控制中各單元無(wú)序調(diào)節(jié)產(chǎn)生的系統(tǒng)振蕩等問(wèn)題。通過(guò)仿真研究,驗(yàn)證了該策略可以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、自治運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM46;TM761

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