采用高功率密度的超級(jí)電容器和高能量密度的鋰電池組成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電輸出功率波動(dòng)。通過滑動(dòng)平均濾波獲得并網(wǎng)功率與混合儲(chǔ)能系統(tǒng)參考功率,采用離散傅里葉變換將混合儲(chǔ)能系統(tǒng)參考功率分解,分別將高頻信號(hào)和低頻信號(hào)分配給超級(jí)電容器和鋰電池。采用模糊控制方法對(duì)儲(chǔ)能的荷電狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)功率的優(yōu)化分配。仿真結(jié)果表明,所提出的控制策略能有效地平滑風(fēng)力發(fā)電出力波動(dòng),同時(shí)保證儲(chǔ)能設(shè)備的荷電狀態(tài)維持在合理范圍內(nèi)。 

【文章來源】：電源技術(shù). 2020,44(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖１?風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??１．２整個(gè)系統(tǒng)的控制策略結(jié)構(gòu)??

究與設(shè)計(jì)??ｚａｚｚ??器、變換器及電網(wǎng)組成。風(fēng)電場(chǎng)直接連到交流母線。超級(jí)電容??器和鋰電池先經(jīng)過ＤＣ／ＤＣ變換器與直流母線相連，然后經(jīng)過??ＤＣ／ＡＣ變換器與交流母線相連。其中，為風(fēng)電輸出功率，??Ｐ／ｔ）為期望并網(wǎng)功率，而ＰＵ０為混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的參考功率。當(dāng)??風(fēng)電功率小于期望并網(wǎng)功率時(shí)，功率缺額由混合儲(chǔ)能放電補(bǔ)??充；當(dāng)風(fēng)電功率大于期望并網(wǎng)功率時(shí)，多余的功率由混合儲(chǔ)能??系統(tǒng)吸收。??圖１?風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??１．２整個(gè)系統(tǒng)的控制策略結(jié)構(gòu)??圖２所示為整個(gè)系統(tǒng)的控制策略結(jié)構(gòu)。先將風(fēng)電輸出功率??Ｐ辦經(jīng)滑動(dòng)平均濾波后的并網(wǎng)功率■輸出電網(wǎng)。用離散傅里??葉變換分解混合儲(chǔ)能參考功率，獲得相應(yīng)的低頻分量和高頻??分量，確定鋰電池的參考功率和超級(jí)電容器參考功率??Ｕ０。為了使儲(chǔ)能設(shè)備不過度充放，保證儲(chǔ)能設(shè)備的荷電狀態(tài)??在合理范圍內(nèi)，增加了荷電狀態(tài)模糊控制。以儲(chǔ)能設(shè)備的荷電??狀態(tài)和參考功率為模糊控制器的輸入，最后得到儲(chǔ)能設(shè)備的修??正功率，其中下標(biāo)ｘ為ｓｃ時(shí)表示超級(jí)電容器，ｘ為ｂａｔ時(shí)??表示鋰電池，下同。最后將儲(chǔ)能設(shè)備的參考功率修正功??率ＡＰＪｔ）相加，得到調(diào)整后的儲(chǔ)能設(shè)備充放電功率Ｐ＃）。??％??圖２?控制策略結(jié)構(gòu)??１．３用離散傅里葉變換分配混合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率??首先利用滑動(dòng)平均算法，并選取能夠使風(fēng)電功率達(dá)到并??網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的窗口長(zhǎng)度，再將風(fēng)電輸出功率和滑動(dòng)平均濾波后得??到的并網(wǎng)功率做差，其差值是混合儲(chǔ)能的參考功率ＰＵｔ）。而??Ｋｔ）可以視為采樣點(diǎn)數(shù)為Ｎ、采樣周期為ｒ、采樣頻率為ｆ的??時(shí)域離散信號(hào)，即ＪＵＰＴ看成是以ＮＴ為周期的信號(hào)，經(jīng)過離??散傅里葉變換可將混合儲(chǔ)能的參考功率信號(hào)變換成基頻周期??

備放電??則應(yīng)當(dāng)減小儲(chǔ)能的放電功率；當(dāng)荷電狀態(tài)適中時(shí)，儲(chǔ)能應(yīng)當(dāng)按??指令正常進(jìn)行充電和放電。??以儲(chǔ)能設(shè)備的荷電狀態(tài)和參考功率作為模糊控制器的輸??人，但在進(jìn)行模糊控制之前，需要對(duì)模糊輸人歸一化。儲(chǔ)能荷??電狀態(tài)隸屬度函數(shù)如下：??ｓ〇ｃｘ，ｍ?（；??式中：ｓｏｃｕ為ｓｏｃ的期望值。??儲(chǔ)能參考功率參考隸屬度函數(shù)如下：??ｍａｘ［＾Ｌ；Ｐｉｒｅｆ（ｆ）］?Ｐｘｆｅｆ｛ｔ）＾〇??式中：ＪＶ和匕分別為儲(chǔ)能設(shè)備輸出功率上下限。??將歸一化后的４和＆作為模糊控制器的輸人量，如圖３??（ａ）所示，其論域［＿?１，１］均為連續(xù)論域。心模糊集為丨ＮＢ（負(fù)大），??ＮＭ（負(fù)中），ＺＯ（零），ＰＭ（正中），ＰＢ（正大）｝。４的模糊集為｛ＮＢ??（非常低），ＺＯ（適中），ＰＢ（非常高）｝。輸出量為功率修正參數(shù)??如圖３（ｂ）所示，離散論域?yàn)椋郏保埃�，０，０．６，１］，模糊集�??｛ＮＢ（負(fù)大），ＮＭ（負(fù)中），ＺＯ（零），ＰＭ（正中），ＰＢ（正大）｝。??ＮＢ??ＺＯ??ＰＢ??（ａ）輸入量隸屬度函數(shù)??ＮＭ?ＺＯ?ＰＭ??ＰＢ??＝ｃ??－０．２??（ｂ）輸出量隸屬度函數(shù)??圖３?輸入量和輸出量隸屬度函數(shù)??模糊規(guī)則如表１所示。??表１?模糊控制規(guī)則??Ａ，??Ｋｘ??ＮＢ??ＮＭ??ＺＯ??ＰＭ??ＰＢ??ＮＢ??ＺＯ??ＺＯ??ＺＯ??ＮＭ??ＮＢ??ＺＯ??ＺＯ??ＺＯ??ＺＯ??ＺＯ??ＺＯ??ＰＢ??ＰＢ??ＰＭ??ＺＯ??ＺＯ??ＺＯ??圖３中的ａｉ和電值由儲(chǔ)能設(shè)備荷電狀態(tài)的上下限決定。??當(dāng)鋰電池的５０（＾上下限為０．２？０．８時(shí)，瑪＝０．６５，灸＝０．２５。當(dāng)超??級(jí)電容器的５

【參考文獻(xiàn)】：
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