提升光伏可調(diào)度性的儲能系統(tǒng)控制策略的研究
本文關(guān)鍵詞:提升光伏可調(diào)度性的儲能系統(tǒng)控制策略的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:光伏發(fā)電的隨機性和波動性給配電網(wǎng)帶來了大量的負面影響,是影響光伏大規(guī)模并網(wǎng)的主要因素之一,而儲能具有可以靈活充放電、輸出功率可控的特點,可將電能轉(zhuǎn)化并存儲為其他形式的能量,利用儲能技術(shù)可以有效解決光伏并網(wǎng)問題,提升光伏發(fā)電的可調(diào)度性。在上述背景下,本文基于儲能系統(tǒng)的選址定容以及控制策略兩個方面展開研究。本文的主要工作如下:首先,基于配電網(wǎng)節(jié)點處的儲能系統(tǒng)做選址定容的研究。在分析配電網(wǎng)中儲能系統(tǒng)作用的基礎(chǔ)上,針對儲能應(yīng)用于配電網(wǎng)節(jié)點處的儲能系統(tǒng)選址定容多目標優(yōu)化問題來進行研究。以系統(tǒng)負荷波動最小、節(jié)點電壓波動最小以及儲能系統(tǒng)總?cè)萘繛槟繕?通過多目標粒子群優(yōu)化算法求解,設(shè)計儲能系統(tǒng)選址和容量配置的優(yōu)化方案。針對蓄電池和超級電容器構(gòu)成的復合儲能系統(tǒng),設(shè)計了平抑不平衡功率波動的復合儲能系統(tǒng)控制策略?紤]儲能系統(tǒng)工作狀態(tài),提出一種雙層復合儲能能量管理方法,基于低通濾波原理以及滑動平均原理確定分配復合儲能系統(tǒng)的功率,實現(xiàn)蓄電池對不平衡功率的低頻分量控制,以及超級電容器對不平衡功率高頻分量的平抑,以優(yōu)化復合儲能系統(tǒng)的整體運行性能;谇笆龅膹秃蟽δ芟到y(tǒng)控制策略,分析相關(guān)運行控制參數(shù)的選擇對儲能介質(zhì)配置及成本的影響。分析儲能系統(tǒng)的初始荷電狀態(tài)的選擇,使其在最小配置下滿足每天的充放電能量變化需求;綜合考慮蓄電池和超級電容器的自身特性,建立基于全壽命周期成本的復合儲能系統(tǒng)年均成本計算模型。在給定的平抑目標約束條件下,以復合儲能系統(tǒng)年均成本最小為優(yōu)化目標,得到最優(yōu)的運行控制參數(shù)以及相應(yīng)地兩種儲能介質(zhì)的配置和成本。最后,基于某地區(qū)光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù),采用由蓄電池以及超級電容器構(gòu)成的復合儲能系統(tǒng)來平抑不平衡功率波動,以提升光伏可調(diào)度性和儲能系統(tǒng)全壽命周期成本最小為目標,驗證所提出的復合儲能系統(tǒng)控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】:光伏發(fā)電 可調(diào)度性 復合儲能 選址定容 低通濾波 控制策略
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM615;TM73
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-23
- 1.1 研究背景和意義11-12
- 1.2 研究現(xiàn)狀12-20
- 1.2.1 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 光伏電源對配電網(wǎng)的影響13-14
- 1.2.3 儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-17
- 1.2.4 儲能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用17-20
- 1.3 研究思路與主要工作20-23
- 1.3.1 研究思路20-21
- 1.3.2 主要工作21-23
- 2 配電網(wǎng)儲能系統(tǒng)選址定容23-37
- 2.1 儲能系統(tǒng)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用23-24
- 2.2 配電網(wǎng)儲能選址定容優(yōu)化模型24-27
- 2.2.1 決策變量24-25
- 2.2.2 目標函數(shù)25-26
- 2.2.3 約束條件26-27
- 2.3 優(yōu)化算法27-29
- 2.3.1 粒子群優(yōu)化算法28
- 2.3.2 多目標粒子群優(yōu)化算法28-29
- 2.4 算例與優(yōu)化結(jié)果29-36
- 2.5 本章小結(jié)36-37
- 3 復合儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略37-49
- 3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)不平衡功率研究37-39
- 3.1.1 光伏發(fā)電可調(diào)度運行模式38
- 3.1.2 儲能系統(tǒng)補償不平衡功率38-39
- 3.2 復合儲能系統(tǒng)數(shù)學模型39-40
- 3.3 復合儲能系統(tǒng)平抑不平衡功率波動的目標40-42
- 3.3.1 低通濾波原理40-41
- 3.3.2 基于低通濾波原理平抑不平衡功率41-42
- 3.4 復合儲能系統(tǒng)能量管理方法42-47
- 3.4.1 基于Tb的第一層能量管理方法44
- 3.4.2 基于Tc的第二層能量管理方法44-45
- 3.4.3 兩種儲能介質(zhì)功率分配策略45-47
- 3.5 本章小結(jié)47-49
- 4 復合儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法49-55
- 4.1 復合儲能系統(tǒng)初始荷電狀態(tài)選擇49-50
- 4.2 復合儲能系統(tǒng)成本計算模型50-53
- 4.2.1 復合儲能系統(tǒng)年均成本計算模型50-52
- 4.2.2 蓄電池和超級電容器年折舊系數(shù)52-53
- 4.3 最小化復合儲能系統(tǒng)的成本優(yōu)化配置53-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 5 基于提升光伏調(diào)度性的儲能控制策略仿真分析55-63
- 5.1 優(yōu)化目標55
- 5.2 優(yōu)化算法55-56
- 5.3 算例分析56-62
- 5.3.1 樣本數(shù)據(jù)選取56-57
- 5.3.2 仿真條件57-59
- 5.3.3 仿真結(jié)果59-62
- 5.4 本章小結(jié)62-63
- 6 結(jié)論與展望63-65
- 6.1 結(jié)論63-64
- 6.2 展望64-65
- 參考文獻65-69
- 附錄69-71
- 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果71-75
- 學位論文數(shù)據(jù)集75
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