基于指數(shù)平滑與CEEMDAN的混合儲(chǔ)能控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 06:05
隨著風(fēng)電并入電網(wǎng)滲透率的提高,其出力波動(dòng)性會(huì)危及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,混合儲(chǔ)能裝置的使用能很好地平抑風(fēng)電并網(wǎng)的波動(dòng),改善電網(wǎng)的運(yùn)行能力。為符合國(guó)家并網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),文章提出了混合儲(chǔ)能控制策略。首先,運(yùn)用指數(shù)平滑法濾除風(fēng)電出力的高頻分量得到并網(wǎng)功率;其次,采用自適應(yīng)噪聲的完整集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解,將風(fēng)電波動(dòng)功率按頻率高低依次劃分為不同的固有模態(tài)分量,計(jì)算相鄰固有模態(tài)分量的互信息來(lái)分離高頻和低頻分量,并分別由電池和超級(jí)電容承擔(dān)低頻、高頻分量;為了消除荷電狀態(tài)越限的問(wèn)題,采用自適應(yīng)調(diào)整分界點(diǎn)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能內(nèi)部協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行。算例結(jié)果表明,文章所提出的控制策略具有一定的適用性,能確保儲(chǔ)能裝置運(yùn)行在安全荷電狀態(tài),延長(zhǎng)其運(yùn)行壽命。
【文章來(lái)源】:可再生能源. 2020,38(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
自適應(yīng)調(diào)整荷電狀態(tài)的流程圖
采用互信息熵方法計(jì)算固有模態(tài)分量的信息熵。由表2所示結(jié)果可見(jiàn),IMF2,3與IMF3,4之間的信息熵在遞減,而IMF3,4與IMF4,5的信息熵在遞增。因此,可以判斷km i=3為第一個(gè)出現(xiàn)的極小值點(diǎn)。將該點(diǎn)作為次高頻分量與高頻分量的分界點(diǎn),重構(gòu)得到電池和超級(jí)電容所需要平抑的分量,如圖6(b)所示,并將EEMD分解的結(jié)果圖6(a)與之進(jìn)行比較。圖6(a),(b)分別表示經(jīng)EEMD方法與CEEMDAN方法分解后重構(gòu)的初級(jí)功率,由超級(jí)電容承擔(dān)波動(dòng)性較大的高頻部分,由電池承擔(dān)波動(dòng)性較小的次高頻部分。由圖6可見(jiàn),采用CEEMDAN方法的電池所承擔(dān)的功率變化趨勢(shì)比采用EEMD方法承擔(dān)的功率變化趨勢(shì)小,即電池的充放電次數(shù)較少;采用CEEMDAN方法的超級(jí)電容輸出功率變化區(qū)間為[-3.633 MW,3.614 MW],采用EEMD方法的超級(jí)電容變化區(qū)間為[-8.588 MW,8.861MW],采用CEEMDAN方法所需的容量配置較小。
為了避免儲(chǔ)能過(guò)充過(guò)放,須要對(duì)儲(chǔ)能功率進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)。由于超級(jí)電容在運(yùn)行中容易出現(xiàn)剩余容量不足問(wèn)題,導(dǎo)致儲(chǔ)能荷電狀態(tài)越限較頻繁,因此首先對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行限值處理,然后再對(duì)電池進(jìn)行調(diào)整。圖7與圖8分別表示經(jīng)EEMD與CEEMDAN分解優(yōu)化前與優(yōu)化后的荷電狀態(tài)。未調(diào)整前,超級(jí)電容的荷電狀態(tài)都出現(xiàn)越限問(wèn)題,通過(guò)減小超級(jí)電容的實(shí)際出力,即降低分界點(diǎn)kmi,使荷電狀態(tài)不越限。兩種方法都能將荷電狀態(tài)控制在一定的范圍。圖8 采用CEEMDAN方法的混合儲(chǔ)能荷電狀態(tài)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CEEMDAN與小波變換混合去噪方法在光纖陀螺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)去噪中的應(yīng)用[J]. 徐朗,蔡德所. 水利水電技術(shù). 2018(09)
[2]基于變分模態(tài)分解的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制[J]. 張曉宇,張建成,王寧,王冠. 中國(guó)電力. 2018(09)
[3]基于總體平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制[J]. 李大勇,都明亮,田春光,韓曉娟. 電力建設(shè). 2018(04)
[4]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解互信息熵與同步壓縮變換的微地震信號(hào)去噪方法研究[J]. 秦晅,蔡建超,劉少勇,卞愛(ài)飛. 石油物探. 2017(05)
[5]采用自適應(yīng)小波包分解的混合儲(chǔ)能平抑風(fēng)電波動(dòng)控制策略[J]. 吳杰,丁明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(03)
[6]利用儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑光伏波動(dòng)的模糊聚類(lèi)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法[J]. 楊錫運(yùn),曹超,任杰,高峰. 高電壓技術(shù). 2016(07)
[7]GB/T 19963-2011《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》解讀(英文)[J]. 王偉勝,遲永寧,張占奎,李琰. China Standardization. 2016(02)
[8]CEEMDAN去噪在拉曼光譜中的應(yīng)用研究[J]. 韓慶陽(yáng),孫強(qiáng),王曉東,李丙玉,高群. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(11)
[9]基于小波分頻與雙層模糊控制的多類(lèi)型儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑策略[J]. 呂超賢,李欣然,戶(hù)龍輝,尹麗,胡京. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(02)
[10]內(nèi)蘊(yùn)運(yùn)行壽命測(cè)算的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)[J]. 嚴(yán)干貴,朱星旭,李軍徽,穆鋼,羅衛(wèi)華,楊凱. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(01)
本文編號(hào):3407238
【文章來(lái)源】:可再生能源. 2020,38(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
自適應(yīng)調(diào)整荷電狀態(tài)的流程圖
采用互信息熵方法計(jì)算固有模態(tài)分量的信息熵。由表2所示結(jié)果可見(jiàn),IMF2,3與IMF3,4之間的信息熵在遞減,而IMF3,4與IMF4,5的信息熵在遞增。因此,可以判斷km i=3為第一個(gè)出現(xiàn)的極小值點(diǎn)。將該點(diǎn)作為次高頻分量與高頻分量的分界點(diǎn),重構(gòu)得到電池和超級(jí)電容所需要平抑的分量,如圖6(b)所示,并將EEMD分解的結(jié)果圖6(a)與之進(jìn)行比較。圖6(a),(b)分別表示經(jīng)EEMD方法與CEEMDAN方法分解后重構(gòu)的初級(jí)功率,由超級(jí)電容承擔(dān)波動(dòng)性較大的高頻部分,由電池承擔(dān)波動(dòng)性較小的次高頻部分。由圖6可見(jiàn),采用CEEMDAN方法的電池所承擔(dān)的功率變化趨勢(shì)比采用EEMD方法承擔(dān)的功率變化趨勢(shì)小,即電池的充放電次數(shù)較少;采用CEEMDAN方法的超級(jí)電容輸出功率變化區(qū)間為[-3.633 MW,3.614 MW],采用EEMD方法的超級(jí)電容變化區(qū)間為[-8.588 MW,8.861MW],采用CEEMDAN方法所需的容量配置較小。
為了避免儲(chǔ)能過(guò)充過(guò)放,須要對(duì)儲(chǔ)能功率進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)。由于超級(jí)電容在運(yùn)行中容易出現(xiàn)剩余容量不足問(wèn)題,導(dǎo)致儲(chǔ)能荷電狀態(tài)越限較頻繁,因此首先對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行限值處理,然后再對(duì)電池進(jìn)行調(diào)整。圖7與圖8分別表示經(jīng)EEMD與CEEMDAN分解優(yōu)化前與優(yōu)化后的荷電狀態(tài)。未調(diào)整前,超級(jí)電容的荷電狀態(tài)都出現(xiàn)越限問(wèn)題,通過(guò)減小超級(jí)電容的實(shí)際出力,即降低分界點(diǎn)kmi,使荷電狀態(tài)不越限。兩種方法都能將荷電狀態(tài)控制在一定的范圍。圖8 采用CEEMDAN方法的混合儲(chǔ)能荷電狀態(tài)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CEEMDAN與小波變換混合去噪方法在光纖陀螺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)去噪中的應(yīng)用[J]. 徐朗,蔡德所. 水利水電技術(shù). 2018(09)
[2]基于變分模態(tài)分解的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制[J]. 張曉宇,張建成,王寧,王冠. 中國(guó)電力. 2018(09)
[3]基于總體平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制[J]. 李大勇,都明亮,田春光,韓曉娟. 電力建設(shè). 2018(04)
[4]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解互信息熵與同步壓縮變換的微地震信號(hào)去噪方法研究[J]. 秦晅,蔡建超,劉少勇,卞愛(ài)飛. 石油物探. 2017(05)
[5]采用自適應(yīng)小波包分解的混合儲(chǔ)能平抑風(fēng)電波動(dòng)控制策略[J]. 吳杰,丁明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(03)
[6]利用儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑光伏波動(dòng)的模糊聚類(lèi)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法[J]. 楊錫運(yùn),曹超,任杰,高峰. 高電壓技術(shù). 2016(07)
[7]GB/T 19963-2011《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》解讀(英文)[J]. 王偉勝,遲永寧,張占奎,李琰. China Standardization. 2016(02)
[8]CEEMDAN去噪在拉曼光譜中的應(yīng)用研究[J]. 韓慶陽(yáng),孫強(qiáng),王曉東,李丙玉,高群. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(11)
[9]基于小波分頻與雙層模糊控制的多類(lèi)型儲(chǔ)能系統(tǒng)平滑策略[J]. 呂超賢,李欣然,戶(hù)龍輝,尹麗,胡京. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(02)
[10]內(nèi)蘊(yùn)運(yùn)行壽命測(cè)算的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)[J]. 嚴(yán)干貴,朱星旭,李軍徽,穆鋼,羅衛(wèi)華,楊凱. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(01)
本文編號(hào):3407238
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