【摘要】：人類對(duì)能源需求的不斷增加促進(jìn)了分布式能源發(fā)電的飛速發(fā)展,在眾多分布式發(fā)電技術(shù)中,光伏發(fā)電以其清潔無污染且分布廣泛等優(yōu)勢(shì)備受矚目,在電力系統(tǒng)中分布廣泛。飛輪儲(chǔ)能具有使用壽命長(zhǎng),轉(zhuǎn)換效率高,清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于提高供電的可靠性與供電的電能質(zhì)量有著重要意義。為滿足大容量?jī)?chǔ)能的要求,本文將多個(gè)飛輪單元并聯(lián)構(gòu)成飛輪儲(chǔ)能陣列。針對(duì)光伏發(fā)電隨機(jī)性和波動(dòng)性的缺陷,將飛輪儲(chǔ)能陣列系統(tǒng)應(yīng)用于平滑光伏輸出功率的波動(dòng),構(gòu)建光伏-飛輪聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。本文著眼于飛輪儲(chǔ)能陣列內(nèi)各單元功率分配,從以下幾方面開展了研究:首先,闡述了飛輪儲(chǔ)能的工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu),建立了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,對(duì)比了交流母線并聯(lián)和直流母線并聯(lián)兩種飛輪儲(chǔ)能陣列系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,本文采用直流母線并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)要介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)以及光伏-飛輪聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了飛輪單元在不同運(yùn)行狀態(tài)下的控制方式。然后,針對(duì)飛輪儲(chǔ)能陣列系統(tǒng)內(nèi)部各飛輪單元的運(yùn)行控制,提出了兩種不同的飛輪儲(chǔ)能陣列功率分配策略:第一種是基于一致性算法的功率分配策略,該算法以各飛輪儲(chǔ)能單元應(yīng)儲(chǔ)存或釋放功率與各單元的充放電裕度比值一致為目標(biāo),在每個(gè)充放電周期經(jīng)迭代求解出各單元充放電比例系數(shù),從而求出各單元參考功率,同時(shí)對(duì)各單元最大充放電功率進(jìn)行約束,有效防止了過充過放。第二種是改進(jìn)的花朵授粉算法,通過改進(jìn)加快了算法收斂速度和尋優(yōu)精度,在滿足功率調(diào)度指令的基礎(chǔ)上以飛輪損耗功率最小為目標(biāo),對(duì)個(gè)飛輪單元進(jìn)行功率分配。最后,使用Matlab/Simulink搭建了飛輪儲(chǔ)能陣列系統(tǒng)模型,對(duì)兩種功率分配策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明:兩種策略均能實(shí)現(xiàn)對(duì)功率指令的合理分配,飛輪儲(chǔ)能陣列依照功率指令運(yùn)行可以良好地完成調(diào)度任務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM619

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