分布式儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制方法研究
發(fā)布時間:2021-09-06 03:58
隨著分布式光伏發(fā)電迅猛發(fā)展,其隨機性和波動性對電網的安全穩(wěn)定運行帶來了極大的挑戰(zhàn)。由于儲能系統(tǒng)具有雙向功率調節(jié)特性,可以有效緩解光伏并網帶來的問題。因此,分布式儲能系統(tǒng)在分布式發(fā)電中發(fā)揮著十分重要的作用。本文針對功率平滑和跟蹤計劃出力兩種應用場景下的分布式儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制方法進行研究,主要研究內容包括:首先,針對儲能平抑光伏功率波動場景下的混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制方法進行研究,提出基于雙卡爾曼濾波和模型預測控制相結合的光儲系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化控制方法。通過前卡爾曼濾波器實現(xiàn)光伏功率的有效分解,通過儲能系統(tǒng)實現(xiàn)功率平滑;采用模型預測控制策略優(yōu)化儲能系統(tǒng)出力與荷電狀態(tài);優(yōu)化后的儲能出力經后卡爾曼濾波器濾波后在儲能電池與超級電容器之間合理分配,并將兩種類型儲能的荷電狀態(tài)經量化計算后反饋到前卡爾曼濾波器,以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的閉環(huán)優(yōu)化。其次,針對儲能跟蹤計劃出力場景下的混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制方法進行研究,采用改進神經網絡算法對光伏發(fā)電功率進行有效預測,并根據(jù)該預測值制定次日調度指令,將調度指令作為次日發(fā)電計劃。由于光伏發(fā)電的不確定性,光伏實際功率與調度指令兩者之間的偏差由混合儲能系統(tǒng)承擔。對于儲能系統(tǒng)采用模型預測...
【文章來源】:華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 分布式發(fā)電技術研究現(xiàn)狀
1.2.2 儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用
1.2.3 儲能系統(tǒng)布局研究現(xiàn)狀
1.2.4 儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內容
第2章 分布式光儲系統(tǒng)的設計與理論基礎
2.1 并網分布式光儲系統(tǒng)結構
2.2 儲能類型選擇
2.3 光儲系統(tǒng)協(xié)調運行策略理論基礎
2.3.1 卡爾曼濾波原理
2.3.2 卡爾曼濾波原理
2.4 本章小結
第3章 在功率平滑場景下的分布式光儲系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化控制策略
3.1 引言
3.2 基于KF-MPC的光儲系統(tǒng)雙調節(jié)反饋優(yōu)化控制
3.2.1 基于變增益卡爾曼濾波的功率分解
3.2.2 基于MPC的光儲系統(tǒng)優(yōu)化控制
3.2.3 光儲系統(tǒng)雙調節(jié)反饋協(xié)調優(yōu)化控制策略的實現(xiàn)
3.2.4 基于卡爾曼濾波的DHES系統(tǒng)能量分配
3.3 算例分析
3.4 本章小結
第4章 在跟蹤計劃出力場景下的分布式光儲系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化控制策略
4.1 引言
4.2 光伏功率預測方法
4.2.1 BP神經網絡及其優(yōu)化算法原理
4.2.2 基于BP神經網絡的光伏功率超短期預測
4.3 光儲系統(tǒng)協(xié)調跟蹤計劃出力
4.4 本章小結
第5章 不同應用場景下儲能系統(tǒng)工況適用性分析
5.1 儲能工況適用性評價體系
5.2 基于客觀賦權法分析儲能工況適用性
5.3 本章小結
第6章 基于GUI的儲能系統(tǒng)多場景應用軟件開發(fā)
6.1 Matlab GUI簡介
6.2 軟件界面設計
6.2.1 軟件登錄界面設計
6.2.2 軟件功能界面設計
6.2.3 軟件功能模塊的實現(xiàn)
6.3 GUI文件的編譯
6.4 本章小結
第7章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多屬性多目標儲能系統(tǒng)工況適用性對比分析方法[J]. 李軍徽,張嘉輝,胡達珵,李建林,馬會萌. 電力建設. 2018(04)
[2]分布式儲能在電力系統(tǒng)的應用及現(xiàn)狀分析[J]. 楊海晶,賈學翠,高東學,李躍,李朝暉,李相俊. 電器與能效管理技術. 2018(03)
[3]中國可再生能源發(fā)展對建設全球能源互聯(lián)網的啟示[J]. 黃其勵. 全球能源互聯(lián)網. 2018(01)
[4]基于MPC-HHT的多類型儲能協(xié)調控制策略研究[J]. 孫玉樹,唐西勝,孫曉哲,賈東強,王平,張國偉. 中國電機工程學報. 2018(09)
[5]基于優(yōu)化調度的用戶側電池儲能配置及控制方法[J]. 林俊豪,古雄文,馬麗. 儲能科學與技術. 2018(01)
[6]電池儲能系統(tǒng)運行控制與應用方法綜述及展望[J]. 李相俊,王上行,惠東. 電網技術. 2017(10)
[7]新能源和可再生能源的開發(fā)和利用分析[J]. 鐘漢箕. 經貿實踐. 2017(17)
[8]儲能的集中式/分布式應用[J]. 葉季蕾. 電氣應用. 2017(11)
[9]國外分布式發(fā)電制度實踐及借鑒研究[J]. 于杰,袁航. 環(huán)境保護. 2017(10)
[10]電力系統(tǒng)云儲能研究框架與基礎模型[J]. 劉靜琨,張寧,康重慶. 中國電機工程學報. 2017(12)
博士論文
[1]考慮大型新能源發(fā)電基地接入的大電網規(guī)劃方法研究[D]. 甘磊.華北電力大學(北京) 2017
[2]基于模型預測控制和卡爾曼濾波的統(tǒng)一電能質量調節(jié)器的研究[D]. 張旭.天津大學 2010
碩士論文
[1]含可再生能源發(fā)電的低碳微網電源規(guī)劃研究[D]. 王麗娜.華北電力大學(北京) 2016
[2]用于跟蹤光伏發(fā)電計劃出力的儲能系統(tǒng)控制策略研究[D]. 楊婷婷.華北電力大學(北京) 2016
[3]用于可再生能源發(fā)電并網技術的混合儲能控制策略研究[D]. 程成.華北電力大學 2014
本文編號:3386700
【文章來源】:華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 分布式發(fā)電技術研究現(xiàn)狀
1.2.2 儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用
1.2.3 儲能系統(tǒng)布局研究現(xiàn)狀
1.2.4 儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內容
第2章 分布式光儲系統(tǒng)的設計與理論基礎
2.1 并網分布式光儲系統(tǒng)結構
2.2 儲能類型選擇
2.3 光儲系統(tǒng)協(xié)調運行策略理論基礎
2.3.1 卡爾曼濾波原理
2.3.2 卡爾曼濾波原理
2.4 本章小結
第3章 在功率平滑場景下的分布式光儲系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化控制策略
3.1 引言
3.2 基于KF-MPC的光儲系統(tǒng)雙調節(jié)反饋優(yōu)化控制
3.2.1 基于變增益卡爾曼濾波的功率分解
3.2.2 基于MPC的光儲系統(tǒng)優(yōu)化控制
3.2.3 光儲系統(tǒng)雙調節(jié)反饋協(xié)調優(yōu)化控制策略的實現(xiàn)
3.2.4 基于卡爾曼濾波的DHES系統(tǒng)能量分配
3.3 算例分析
3.4 本章小結
第4章 在跟蹤計劃出力場景下的分布式光儲系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化控制策略
4.1 引言
4.2 光伏功率預測方法
4.2.1 BP神經網絡及其優(yōu)化算法原理
4.2.2 基于BP神經網絡的光伏功率超短期預測
4.3 光儲系統(tǒng)協(xié)調跟蹤計劃出力
4.4 本章小結
第5章 不同應用場景下儲能系統(tǒng)工況適用性分析
5.1 儲能工況適用性評價體系
5.2 基于客觀賦權法分析儲能工況適用性
5.3 本章小結
第6章 基于GUI的儲能系統(tǒng)多場景應用軟件開發(fā)
6.1 Matlab GUI簡介
6.2 軟件界面設計
6.2.1 軟件登錄界面設計
6.2.2 軟件功能界面設計
6.2.3 軟件功能模塊的實現(xiàn)
6.3 GUI文件的編譯
6.4 本章小結
第7章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多屬性多目標儲能系統(tǒng)工況適用性對比分析方法[J]. 李軍徽,張嘉輝,胡達珵,李建林,馬會萌. 電力建設. 2018(04)
[2]分布式儲能在電力系統(tǒng)的應用及現(xiàn)狀分析[J]. 楊海晶,賈學翠,高東學,李躍,李朝暉,李相俊. 電器與能效管理技術. 2018(03)
[3]中國可再生能源發(fā)展對建設全球能源互聯(lián)網的啟示[J]. 黃其勵. 全球能源互聯(lián)網. 2018(01)
[4]基于MPC-HHT的多類型儲能協(xié)調控制策略研究[J]. 孫玉樹,唐西勝,孫曉哲,賈東強,王平,張國偉. 中國電機工程學報. 2018(09)
[5]基于優(yōu)化調度的用戶側電池儲能配置及控制方法[J]. 林俊豪,古雄文,馬麗. 儲能科學與技術. 2018(01)
[6]電池儲能系統(tǒng)運行控制與應用方法綜述及展望[J]. 李相俊,王上行,惠東. 電網技術. 2017(10)
[7]新能源和可再生能源的開發(fā)和利用分析[J]. 鐘漢箕. 經貿實踐. 2017(17)
[8]儲能的集中式/分布式應用[J]. 葉季蕾. 電氣應用. 2017(11)
[9]國外分布式發(fā)電制度實踐及借鑒研究[J]. 于杰,袁航. 環(huán)境保護. 2017(10)
[10]電力系統(tǒng)云儲能研究框架與基礎模型[J]. 劉靜琨,張寧,康重慶. 中國電機工程學報. 2017(12)
博士論文
[1]考慮大型新能源發(fā)電基地接入的大電網規(guī)劃方法研究[D]. 甘磊.華北電力大學(北京) 2017
[2]基于模型預測控制和卡爾曼濾波的統(tǒng)一電能質量調節(jié)器的研究[D]. 張旭.天津大學 2010
碩士論文
[1]含可再生能源發(fā)電的低碳微網電源規(guī)劃研究[D]. 王麗娜.華北電力大學(北京) 2016
[2]用于跟蹤光伏發(fā)電計劃出力的儲能系統(tǒng)控制策略研究[D]. 楊婷婷.華北電力大學(北京) 2016
[3]用于可再生能源發(fā)電并網技術的混合儲能控制策略研究[D]. 程成.華北電力大學 2014
本文編號:3386700
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