本文關(guān)鍵詞：多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)在分布式發(fā)電中的應(yīng)用技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 分布式發(fā)電 多類型儲(chǔ)能 平滑波動(dòng) 跟蹤計(jì)劃出力 削峰填谷 軟件開發(fā)

【摘要】：近幾年來(lái),我國(guó)加快了對(duì)可再生能源的開發(fā)利用。可是,以光伏、風(fēng)電為代表的間歇性分布式發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率存在穩(wěn)定性差、連續(xù)性弱、密度低、易隨外界環(huán)境的變化而變化等特點(diǎn),隨著這類可再生能源的發(fā)電裝機(jī)容量比重的增加,這些特點(diǎn)會(huì)引起發(fā)電出力的波動(dòng),從而造成電網(wǎng)電壓及頻率波動(dòng)的問題,對(duì)系統(tǒng)造成很多負(fù)面影響。在可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性及電能質(zhì)量、調(diào)節(jié)峰谷差等方面,儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要作用,也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)非�；钴S的領(lǐng)域,其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文通過(guò)應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù),構(gòu)建了基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng),并完成了系統(tǒng)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)、對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略的研究、系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先,本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外分布式發(fā)電及儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,了解微電網(wǎng)的各種典型結(jié)構(gòu),研究和對(duì)比多種儲(chǔ)能方式的特性,選擇了鋰電池和超級(jí)電容器的混合儲(chǔ)能方式,基于中國(guó)電力科學(xué)院新能源研究所儲(chǔ)能變流及應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的有利條件,設(shè)計(jì)了基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其次,本文研究了多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理算法和協(xié)調(diào)控制算法。利用基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的典型拓?fù)?分別闡述了單一儲(chǔ)能和混合儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)控制算法；利用二級(jí)低通濾波控制,設(shè)計(jì)了平滑并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線上功率波動(dòng)的協(xié)調(diào)控制算法,并通過(guò)增加限值管理的方式改進(jìn)了該算法,提高了電池的使用壽命；通過(guò)計(jì)算新能源發(fā)電實(shí)際出力和目標(biāo)功率之間的差額,得出儲(chǔ)能系統(tǒng)所需充放電功率,并通過(guò)二級(jí)低通濾波控制分別得出鋰電池及超級(jí)電容器的充放電功率,根據(jù)超級(jí)電容端電壓和鋰電池荷電狀態(tài),合理調(diào)整功率值,進(jìn)而達(dá)到跟蹤計(jì)劃出力的效果；并網(wǎng)模式下,系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)制定不同的優(yōu)化調(diào)度策略,在保證發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)輔助大電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷的控制模式；由于多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作后,其狀態(tài)不適于繼續(xù)投入使用,在空閑時(shí)間實(shí)行SOC調(diào)整策略,以達(dá)到最佳狀態(tài)。然后,通過(guò)基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求分析,開發(fā)了具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、能量管理、協(xié)調(diào)控制等功能的系統(tǒng)軟件。該軟件以C#為開發(fā)語(yǔ)言,以SQL Server作為歷史數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)收發(fā)Modbus協(xié)議報(bào)文來(lái)監(jiān)視儲(chǔ)能系統(tǒng)各部分設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并控制該系統(tǒng)的運(yùn)行。本文從數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、用戶事件處理、事件告警、控制策略等各個(gè)方面介紹了軟件的運(yùn)行機(jī)制。最后,通過(guò)開發(fā)完成的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件,對(duì)本文所提出的各種協(xié)調(diào)控制算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在平滑波動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑后,分布式系統(tǒng)的1min功率波動(dòng)率和10min功率波動(dòng)率都大幅下降,同時(shí)鋰電池和超級(jí)電容的SOC都沒有越限,達(dá)到了延長(zhǎng)電池使用壽命的目的。在跟蹤計(jì)劃出力實(shí)驗(yàn)中,跟蹤控制精度及合格率都達(dá)到了規(guī)定指標(biāo)；在削峰填谷的實(shí)驗(yàn)中,控制偏差在合理范圍的基礎(chǔ)上,電池SOC也控制在合理區(qū)間。
【關(guān)鍵詞】：分布式發(fā)電 多類型儲(chǔ)能 平滑波動(dòng) 跟蹤計(jì)劃出力 削峰填谷 軟件開發(fā)
【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】：2016
【分類號(hào)】：TM61;TK02
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 選題背景和意義11-12
• 1.2 分布式發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)外分布式發(fā)電發(fā)展概述12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)分布式發(fā)電發(fā)展概述13-14
• 1.3 微電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 微電網(wǎng)的定義14
• 1.3.2 微電網(wǎng)的分類14
• 1.3.3 國(guó)外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.4 國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀15
• 1.4 儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀15-19
• 1.4.1 儲(chǔ)能技術(shù)15-17
• 1.4.2 控制策略17-18
• 1.4.3 國(guó)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)21-29
• 2.1 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.1 并聯(lián)式結(jié)構(gòu)微網(wǎng)22
• 2.1.2 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)微網(wǎng)22
• 2.2 儲(chǔ)能方式的選擇22-24
• 2.3 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)24-25
• 2.4 電力電子設(shè)備特性介紹25-27
• 2.4.1 PCS儲(chǔ)能變流器25-27
• 2.4.2 DCDC直流變流器27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第三章 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略29-47
• 3.1 協(xié)調(diào)控制策略綜述29
• 3.2 基于分布式發(fā)電多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理技術(shù)29-32
• 3.2.1 單一類型分布式儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)控制29-31
• 3.2.2 分布式混合儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)控制31-32
• 3.3 低通濾波原理32-33
• 3.4 平滑波動(dòng)33-35
• 3.4.1 平滑波動(dòng)的功率控制方法33-34
• 3.4.2 平滑波動(dòng)的改進(jìn)方法34-35
• 3.5 跟蹤計(jì)劃出力35-40
• 3.5.1 跟蹤計(jì)劃出力的功率控制方法36
• 3.5.2 跟蹤計(jì)劃出力協(xié)調(diào)控制方法36-40
• 3.6 削峰填谷40-44
• 3.6.1 基于分布式發(fā)電的多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)一般拓?fù)?/span>41-42
• 3.6.2 并網(wǎng)模式下削峰填谷能量管理算法42-44
• 3.7 SOC調(diào)整策略44
• 3.8 本章小結(jié)44-47
• 第四章 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-67
• 4.1 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)需求分析47-49
• 4.1.1 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件功能需求48-49
• 4.1.2 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的非功能性需求49
• 4.2 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)49-52
• 4.2.1 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)49-50
• 4.2.2 儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則50
• 4.2.3 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件的模塊化設(shè)計(jì)50-52
• 4.3 開發(fā)工具選擇52-53
• 4.3.1 C#52
• 4.3.2 Microsoft Visual Studio 2010概述52
• 4.3.3 SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)52-53
• 4.4 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及其模塊功能開發(fā)53-54
• 4.4.1 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.2 歷史數(shù)據(jù)與事件查詢54
• 4.5 Modbus通訊協(xié)議簡(jiǎn)介54-58
• 4.5.1 協(xié)議描述55-56
• 4.5.2 公共功能碼定義56-57
• 4.5.3 循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)57-58
• 4.6 數(shù)據(jù)采集模塊58
• 4.6.1 通訊鏈路的建立與維持58
• 4.6.2 召測(cè)命令的下發(fā)58
• 4.7 數(shù)據(jù)處理模塊58-59
• 4.8 數(shù)據(jù)顯示模塊59-60
• 4.9 用戶事件處理60-61
• 4.10 事件告警61-62
• 4.11 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊62-63
• 4.12 控制策略應(yīng)用63-64
• 4.13 本章小結(jié)64-67
• 4.13.1 總體功能設(shè)計(jì)方案64
• 4.13.2 遠(yuǎn)程通信64-65
• 4.13.3 數(shù)據(jù)庫(kù)65
• 4.13.4 用戶應(yīng)用65
• 4.13.5 控制策略應(yīng)用65-67
• 第五章 多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證67-75
• 5.1 平滑波動(dòng)67-70
• 5.2 跟蹤計(jì)劃出力70-72
• 5.3 削峰填谷72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 作者簡(jiǎn)介85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 謝俊文;陸繼明;毛承雄;王丹;付學(xué)強(qiáng);林武生;;基于變平滑時(shí)間常數(shù)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化控制方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年01期

2 王成山;王守相;;分布式發(fā)電供能系統(tǒng)若干問題研究[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2008年20期

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本文編號(hào)：1026673