风光储联合发电系统储能容量对有功功率的影响及评价指标

风力发电、太阳能光伏发电以及储能的技术特性、容量配置及控制策略对联合发电系统总有功功率特性有重要影响。分析了风光储联合发电系统的结构特点、数学模型和技术特点,提出了一种储能单元充放电优化模型,该模型以有功功率波动最小为目标函数,其约束条件考虑了每个步长的储能初始容量和储能充放电控制策略。根据该模型,提出了衡量风光储联合发电系统有功功率波动的3个指标,并结合评价风光储联合系统供电可靠性指标,综合评价总输出功率特性,通过Matlab编程进行了实例验算,分析了有功功率特性随储能容量配置方案的变化趋势及各指标的意义。     

风光储系统的结构

风光储联合发电系统是在风电场及光伏电站配置一定容量的储能系统,通过储能系统的充放电来平滑输出功率的波动,实现对风、光并网功率波动的平滑控制。     

基于MRAS的飞轮储能系统控制与应用

飞轮储能系统具有能量转化速度快、效率高以及使用寿命长等优势,可平抑风力发电系统输出功率波动。为了减小飞轮储能系统模式切换时对电网的冲击,提出了一种基于无速度传感器(MRAS)的飞轮储能系统控制方法,该控制方法采用滑模变结构解决了传统的MRAS存在的积分饱和初值偏移误差问题,飞轮驱动电机采用双环控制策略。仿真结果表明,飞轮储能系统充放电波形稳定,风电场输出功率平滑效果较理想。该研究可为飞轮储能系统控制方法的优化和风电场功率平滑策略的选择提供参考。     

用于平滑可再生能源出力波动的电池储能系统优化控制策略(英文)

针对国内风电、光伏大规模集中接入电网引起的功率波动问题,提出了一种新型的平抑风电或光伏发电波动的控制策略。提出波动率智能化分段控制平滑时间常数,并与储能SOC反馈控制相结合,解决了既有储能系统低通滤波平滑方法存在的问题,兼顾了储能电池的功率平滑备用,最大限度地发挥储能平滑风电和光伏发电的能力。通过实际风场测试数据进行仿真试验,验证了该控制策略的正确性。依托国家风光储示范工程开展了储能控制系统平台的构建和储能平滑现场试验。试验结果表明,该储能控制有效地抑制了风电和光伏波动,增强了新能源并网的友好性。     

微电网中储能系统的集成设计与控制策略

由于光照强度与温度变化,光伏发电功率的波动导致微网系统并网侧功率发生较大波动。通过控制电池储能系统的有功功率,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能。研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的集成设计和控制策略,并对储能用功率转换系统进行了分析和设计;最后基于某光伏电站和负荷的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究。仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性,锂电池储能并网系统能够稳定地并网/离网运行,切换过渡过程平滑稳定     

平滑光伏功率波动的储能系统充放电控制策略研究

在光伏发电系统中配备一定的储能装置可以平滑光伏发电的功率波动,提高系统的供电可靠性,增强电网的调控能力。以光储联合发电系统为研究对象,在滤波原理的基础上,设计了一种计及电池充放电深度的储能系统充放电控制策略。该策略计及储能电池荷电状态,防止过度充放电加快其寿命老损,通过调节储能系统输出有功功率,对光伏出力波动进行动态补偿。以无锡市某屋顶光伏电站为例进行了仿真研究,仿真结果表明,所提策略能够充分考虑储能系统容量配置,最大程度的动态平滑光伏发电系统输出功率波动,有效延长储能电池使用寿命。     

基于变权值自适应滤波的风光储协调优化控制

针对平抑风光储联合发电系统输出功率波动问题,提出一种具有变权值自适应滤波的风光储协调优化控制策略。在传统的加权移动滤波算法基础上,分析了储能出力、波动率以及滤波带宽的关系,以储能系统的荷电状态(state of charge,SOC)平衡度指标和并网功率波动率作为约束条件实时调整加权移动滤波算法的权值与滤波带宽。在给定的波动率约束下,实现风光储联合发电系统协调优化控制。算例表明,所提出的变权值自适应滤波算法优于传统的一阶低通滤波风光功率平滑效果,在保证SOC合理水平前提下,有效平抑了风光联合输出功率的波动,降低了储能系统充放电次数,提高了储能系统的使用寿命。     

混合储能系统平抑风光发电功率波动策略

针对混合储能系统(HESS)中不同功率分配方法对平抑风光发电输出功率波动的影响.利用移动平均滤波获得储能系统的参考功率,采用变分模态分解(VMD)获得HESS的初始功率分配,结合超级电容和蓄电池的荷电状态(SOC.)与其变化趋势,并使用模糊控制规则修正储能系统的充放电功率.提出一种基于VMD的双重模糊控制策略.比较不同功率分配方法下储能系统SOC的控制结果,配置不同情况下储能系统的功率和容量.仿真实验结果表明该策略能有效平抑风光发电功率波动,极大延长了储能系统的运行寿命.     

含飞轮储能单元的直驱永磁风力发电系统有功功率平滑控制

在分析传统直驱永磁风力发电系统运行特性和飞轮储能系统控制的基础上,研究并提出了适用于该发电系统的功率平滑控制策略,所提控制策略无需测量风速.建立了控制系统小信号模型,分析表明所提控制系统在小扰动条件下可保持稳定运行.对含飞轮储能单元的永磁同步风力发电机控制系统进行了仿真计算,仿真结果表明所提控制策略在保证最优风能捕获的前提下可实现良好的系统输出功率平滑控制.     

模糊控制在风光混合储能微网系统中的应用

风力、光伏发电具有随机性和间歇性的特点,加入储能系统能显著提高改善微电网稳定性和可靠性,混合储能将超级电容器的高功率密度以及蓄电池的高能量密度特点相结合,本文提出了一种基于混合储能的风光储系统模型,并提出了相应的控制策略;针对滑动平均滤波算法的不足,本文利用基于功率差额和储能系统荷电状态的模糊控制对滑动时间常数T进行优化,提高功率分配效率。利用Matlab/Simulink平台搭建风光混合储能微电网模型进行仿真,对比使用模糊控制与否时功率的分配效果,仿真结果表明:基于上述控制策略,使用模糊控制能更加有效地对混合储能功率进行分配,功率分配效率提高更为显著,减少了充放电深度,延长了储能系统的使用寿命。     

风力发电系统控制技术的研究

基于对风力发电系统的结构原理及性能指标的分析,比较了几种常用的风电系统控制技术.着重介绍了一种模糊控制技术,通过控制导通角改变输出电压方式,实现了风力发电机输出功率最大的控制策略.该项研究提高风能转换效率有指导意义.     

基于SVPWM的光伏无功控制研究

针对光伏并网发电过程中无功功率的补偿问题,以光伏并网逆变器主电路结构为基础,提出了一种基于空间电压矢量脉冲调制法的能同时实现并网发电和无功补偿的控制方法。分析了无功补偿控制原理与双向PWM逆变器的空间矢量算法,充分发挥空间电压矢量脉冲调制法电压利用率高、动态响应快的优点,使光伏并网发电系统既可与电网之间进行能量的双向流动,又能提供电网所需的无功功率,最后通过实验验证所述控制策略的有效性。     

小型风电系统功率控制算法的研究

最大功率追踪(MPPT)控制策略是提高风力系统功率转换效率的重要方法.在研究了爬山算法和变步长算法的原理后,提出了固定步长和变步长相结合的3点比较算法,并在Matlab仿真环境中,构建3种算法的仿真模块,进行计算机仿真.对3种算法的仿真结果进行了分析比较,研究其各自在功率损失、响应速度、稳定性等方面的特性,对各种特性进行深入研究,通过对结果的量化对比分析,得到各种算法的优缺点和不同的适用环境.     

新疆电网有功控制模式的研究

随着新疆电网的总发电装机容量及电网网架结构的发展,人工有功控制模式已无法满足电网发展需求。对比分析了人工有功控制模式、AGC自动有功控制模式、实时滚动计划智能有功控制模式的优缺点,结合新疆电网的实际运行情况,通过修改调整AGC系统以及实时滚动计划系统参数,提高两系统在新疆电网的实用性。实际应用表明,有功控制模式的转变提高了新疆电网有功调节性能,降低了电网运行风险,增强了运行人员对电网的运营管控能力。     

粒子群优化在光伏系统MPPT控制中的应用

粒子群优化(PSO)是一种基于生物智能的优化方法,能快速地搜索出多极点非线性函数的最优解,非常适合作为遮阴条件下光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)控制算法。针对因局部遮阴函数产生多极点的问题,在传统PSO的基础上加以改进,增加了粒子淘汰的环节。实验结果表明,改进后的算法使系统的MPPI控制更加快速有效。     

基于分层原则的风电场无功控制策略

针对由具有动态无功调节能力的变速恒频风电机组（包括变速恒频双馈异步风电机组和直驱永磁同步风电机组）组成的风电场,提出了一种新的电压无功分层控制策略。该策略由风电场局部区域某节点电压与参考值的偏差得到整个风电场的无功功率需求,并按等功率因数算法分配给各台风电机组,作为其无功功率控制目标参考值。参考值的实时整定过程考虑了风电场无功功率输出约束和功率因数约束。算例表明,所提出的策略既可抑制由周边负荷变化引起的控制点母线电压波动,又可抵御由局部电网故障造成的控制点电压跌落,具有维持风电场接入局部区域电网电压稳定的作用。     

直驱永磁同步发电机最大功率控制的研究

通过研究永磁同步发电机转速与DC-DC转换器中占空比的关系,提出一种基于调整DC-DC转换器的占空比实现最大功率点跟踪的方法。针对在最大功率点附近由于占空比不稳定导致输出功率振荡的现象,采用一种在最大功率点附近变占空比步长的方法,并在Matlab/Simulink下进行建模仿真,验证此方法能使风力发电机快速达到最大功率点。     

变桨距风力发电机组控制策略的研究

首先对目前风力发电机桨距的控制和执行方式做了简要的分析,建立了系统各部分的数学模型。然后对变桨距的控制策略进行了着重的研究,给出了并网之前和并网运行后的变桨距控制流程图。最后基于PID控制方式,在Matlab中建立了系统的模型,进行了仿真研究,结果比较满意。     

风光协调发电系统有功控制策略研究

随着全球能源化石型能源的日益枯竭,以风电、太阳能为代表的新能源发电技术取得了显著的发展,发电系统原先单一的能源组成型式发展成多能源组成的混合型发电系统.本文基于风光协调发电系统的基本结构,提出了风光协调发电系统的有功控制策略,该策略从功率平滑控制、功率跟踪控制、频率调节控制三方面展开研究,能够实现风电、太阳能独立控制和...     

风力发电控制模式对配电网络动态影响的研究

分布式电源对配电网潮流和电压分布有重要的影响。针对风力发电的类型进行建模,并将其分为PQ与PV节点进行潮流计算BPA稳态仿真,验证异步发电机对电网无功分配的影响。通过使用PSCAD/EMTDC对上述节点进行了故障切除时刻的暂态仿真,证明故障时PQ节点的无功振荡特性。最后提出了一种新型的防止低压穿越的双馈电机控制策略,在低压故障时进行切换使用有助于提高系统稳定。