本文關(guān)鍵詞：多類型儲能系統(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 多類型儲能 平滑波動 跟蹤計劃出力 削峰填谷 軟件開發(fā)

【摘要】：近幾年來,我國加快了對可再生能源的開發(fā)利用�？墒�,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,隨著這類可再生能源的發(fā)電裝機容量比重的增加,這些特點會引起發(fā)電出力的波動,從而造成電網(wǎng)電壓及頻率波動的問題,對系統(tǒng)造成很多負面影響。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,儲能系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要作用,也是近年來國內(nèi)外研究開發(fā)非�；钴S的領(lǐng)域,其應(yīng)用也越來越廣泛。本文通過應(yīng)用儲能技術(shù),構(gòu)建了基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng),并完成了系統(tǒng)拓撲的設(shè)計、對系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略的研究、系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)以及實驗驗證。首先,本文通過分析國內(nèi)外分布式發(fā)電及儲能系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,了解微電網(wǎng)的各種典型結(jié)構(gòu),研究和對比多種儲能方式的特性,選擇了鋰電池和超級電容器的混合儲能方式,基于中國電力科學(xué)院新能源研究所儲能變流及應(yīng)用技術(shù)實驗室的有利條件,設(shè)計了基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)。其次,本文研究了多類型儲能系統(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)電的多類型儲能系統(tǒng)的典型拓撲,分別闡述了單一儲能和混合儲能的協(xié)調(diào)控制算法；利用二級低通濾波控制,設(shè)計了平滑并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線上功率波動的協(xié)調(diào)控制算法,并通過增加限值管理的方式改進了該算法,提高了電池的使用壽命；通過計算新能源發(fā)電實際出力和目標(biāo)功率之間的差額,得出儲能系統(tǒng)所需充放電功率,并通過二級低通濾波控制分別得出鋰電池及超級電容器的充放電功率,根據(jù)超級電容端電壓和鋰電池荷電狀態(tài),合理調(diào)整功率值,進而達到跟蹤計劃出力的效果；并網(wǎng)模式下,系統(tǒng)根據(jù)實時監(jiān)測到的儲能系統(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、實時經(jīng)濟運行的同時輔助大電網(wǎng)進行削峰填谷的控制模式；由于多類型儲能系統(tǒng)在長時間工作后,其狀態(tài)不適于繼續(xù)投入使用,在空閑時間實行SOC調(diào)整策略,以達到最佳狀態(tài)。然后,通過基于分布式發(fā)電的多類型儲能系統(tǒng)的需求分析,開發(fā)了具備遠程監(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)語言,以SQL Server作為歷史數(shù)據(jù)庫,通過收發(fā)Modbus協(xié)議報文來監(jiān)視儲能系統(tǒng)各部分設(shè)備的運行狀態(tài),并控制該系統(tǒng)的運行。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、用戶事件處理、事件告警、控制策略等各個方面介紹了軟件的運行機制。最后,通過開發(fā)完成的多類型儲能系統(tǒng)軟件,對本文所提出的各種協(xié)調(diào)控制算法進行了實驗驗證。在平滑波動實驗中,經(jīng)多類型儲能系統(tǒng)平滑后,分布式系統(tǒng)的1min功率波動率和10min功率波動率都大幅下降,同時鋰電池和超級電容的SOC都沒有越限,達到了延長電池使用壽命的目的。在跟蹤計劃出力實驗中,跟蹤控制精度及合格率都達到了規(guī)定指標(biāo)；在削峰填谷的實驗中,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 多類型儲能 平滑波動 跟蹤計劃出力 削峰填谷 軟件開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 國外分布式發(fā)電發(fā)展概述12-13
• 1.2.2 國內(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 國外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.4 國內(nèi)微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀15
• 1.4 儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀15-19
• 1.4.1 儲能技術(shù)15-17
• 1.4.2 控制策略17-18
• 1.4.3 國外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 多類型儲能系統(tǒng)的總體設(shè)計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 儲能方式的選擇22-24
• 2.3 多類型儲能系統(tǒng)拓撲結(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 單一類型分布式儲能的協(xié)調(diào)控制29-31
• 3.2.2 分布式混合儲能的協(xié)調(diào)控制31-32
• 3.3 低通濾波原理32-33
• 3.4 平滑波動33-35
• 3.4.1 平滑波動的功率控制方法33-34
• 3.4.2 平滑波動的改進方法34-35
• 3.5 跟蹤計劃出力35-40
• 3.5.1 跟蹤計劃出力的功率控制方法36
• 3.5.2 跟蹤計劃出力協(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)電的多類型儲能系統(tǒng)一般拓撲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 多類型儲能系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)47-67
• 4.1 多類型儲能系統(tǒng)需求分析47-49
• 4.1.1 多類型儲能系統(tǒng)軟件功能需求48-49
• 4.1.2 多類型儲能系統(tǒng)軟件設(shè)計的非功能性需求49
• 4.2 多類型儲能系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計49-52
• 4.2.1 多類型儲能系統(tǒng)軟件的設(shè)計目標(biāo)49-50
• 4.2.2 儲能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則50
• 4.2.3 多類型儲能系統(tǒng)軟件的模塊化設(shè)計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52-53
• 4.4 多類型儲能系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)庫設(shè)計及其模塊功能開發(fā)53-54
• 4.4.1 多類型儲能系統(tǒng)數(shù)據(jù)表設(shè)計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(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)計方案64
• 4.13.2 遠程通信64-65
• 4.13.3 數(shù)據(jù)庫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 多類型儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略實驗驗證67-75
• 5.1 平滑波動67-70
• 5.2 跟蹤計劃出力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79-85
• 作者簡介85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 謝俊文;陸繼明;毛承雄;王丹;付學(xué)強;林武生;;基于變平滑時間常數(shù)的電池儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制方法[J];電力系統(tǒng)自動化;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)自動化;2008年20期

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本文編號：1026673