本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能裝置協(xié)調(diào)控制研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)電功率波動(dòng) 平抑 儲(chǔ)能系統(tǒng) 可變?yōu)V波 協(xié)調(diào)控制

【摘要】：風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源發(fā)電對(duì)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保具有重大的意義,但受自然條件的影響,風(fēng)能往往具有很強(qiáng)的隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性,從而引起風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的不規(guī)律波動(dòng),大規(guī)模的風(fēng)電并網(wǎng)將會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諸多不利影響。因此,研究如何平抑風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)于風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)利用具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。本文開展了關(guān)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能裝置協(xié)調(diào)控制的研究,在選取不同類型儲(chǔ)能裝置進(jìn)行風(fēng)電功率平抑時(shí),既采用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)控制,完成補(bǔ)償功率在不同儲(chǔ)能裝置間的優(yōu)化分配,同時(shí)也將根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)剩余容量狀態(tài),調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)槳距角,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與控制,從而確保風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)在安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電功率的良好平抑。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下：1、分析了雙饋風(fēng)機(jī)工作原理,建立了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,研究了最大風(fēng)能追蹤控制,采用模擬風(fēng)速研究風(fēng)能隨機(jī)性對(duì)風(fēng)力發(fā)電的影響。理論分析風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)尤其對(duì)電網(wǎng)電壓的影響。2、設(shè)計(jì)一種混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電輸出功率波動(dòng)的控制策略,儲(chǔ)能系統(tǒng)由功率型和能量型儲(chǔ)能裝置組成。本文提出采用移動(dòng)平均值算法計(jì)算風(fēng)電輸出期望功率,從而確定風(fēng)電功率平抑目標(biāo),再分別設(shè)計(jì)蓄電池和超級(jí)電容器的控制策略,使經(jīng)儲(chǔ)能裝置補(bǔ)償后的風(fēng)電功率波動(dòng)性和平滑度大為改善。3、提出一種基于蓄電池荷電狀態(tài)反饋的可變?yōu)V波算法,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)控制。采用邁達(dá)尼(Mamdani)型模糊控制器改變低通濾波器時(shí)間常數(shù)；考慮到濾波器的延遲效應(yīng),再利用高木關(guān)野(Takagi-Sugeno)型模糊控制器調(diào)整蓄電池補(bǔ)償參考功率值。該控制策略可以優(yōu)化功率分配,保障蓄電池工作安全,延長(zhǎng)其使用壽命。4、提出一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略。該控制策略建立一種分析、判斷、協(xié)調(diào)機(jī)制,根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)量,協(xié)調(diào)儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入或切除以及風(fēng)機(jī)槳距角調(diào)節(jié)系統(tǒng)的啟動(dòng)或停止。本文所提協(xié)調(diào)控制策略在保障風(fēng)電功率平抑效果的前提下,也保證了風(fēng)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)各自運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電功率波動(dòng) 平抑 儲(chǔ)能系統(tǒng) 可變?yōu)V波 協(xié)調(diào)控制
【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
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題背景和研究意義8-10
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響11-12
• 1.2.3 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.4 風(fēng)電功率平抑研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第二章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)分析與建模16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理及建模16-25
• 2.2.1 雙饋電機(jī)工作原理16-18
• 2.2.2 風(fēng)力機(jī)模型18-20
• 2.2.3 雙饋感應(yīng)電機(jī)模型20-24
• 2.2.4 變換器模型24-25
• 2.3 最大風(fēng)能追蹤25-26
• 2.4 風(fēng)電功率仿真與分析26-28
• 2.5 風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)影響分析28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 儲(chǔ)能裝置平抑風(fēng)電功率波動(dòng)策略研究31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-36
• 3.2.1 蓄電池模型31-33
• 3.2.2 蓄電池控制策略33-34
• 3.2.3 超級(jí)電容器模型34-35
• 3.2.4 超級(jí)電容器控制策略35-36
• 3.3 儲(chǔ)能平抑風(fēng)電功率波動(dòng)控制策略36-41
• 3.3.1 移動(dòng)平均值算法37-38
• 3.3.2 低通濾波器38-40
• 3.3.3 儲(chǔ)能平抑風(fēng)電功率波動(dòng)控制策略40-41
• 3.4 仿真驗(yàn)證41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于可變?yōu)V波算法的儲(chǔ)能裝置協(xié)調(diào)控制研究45-58
• 4.1 引言45
• 4.2 模糊控制45-48
• 4.2.1 模糊控制理論45-46
• 4.2.2 模糊控制器選擇46-48
• 4.3 基于可變?yōu)V波算法的儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制策略研究48-54
• 4.3.1 協(xié)調(diào)控制策略設(shè)計(jì)48-49
• 4.3.2 模糊控制器設(shè)計(jì)及算法流程49-54
• 4.4 仿真驗(yàn)證54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能裝置協(xié)調(diào)控制研究58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 雙饋風(fēng)機(jī)的基本運(yùn)行控制策略58-60
• 5.3 風(fēng)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略60-64
• 5.3.1 協(xié)調(diào)控制機(jī)理分析60
• 5.3.2 協(xié)調(diào)控制策略60-64
• 5.4 仿真驗(yàn)證64-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目及科研成果75
• 科研項(xiàng)目75
• 科研成果75

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