平抑风电功率波动的储能容量配置

风力发电因其波动性大、随机性,如果不对其波动进行平抑,会对电网形成冲击。采用功率型与能量型的混合储能系统对风电的波动进行平抑,提高了并网电能质量。通过小波包方法对原始信号分解,分解出波动率小的低频部分（即低频）直接并网;波动率次之的部分（即次高频）由蓄电池进行处理;波动率最大的部分（即最高频）由超级电容处理。利用高斯分布对高频信号的数理概率统计,从而计算出最优的混合储能系统的功率和容量。算例分析表明,风电出力波动得到了很好地平抑。     

用于风电功率平抑的飞轮储能阵列功率协调控制策略

风电输出功率存在随机性和波动性的问题,使得电网调频难度加大.采用飞轮储能匹配风电的形式可以减小其功率波动,提高并网能力.以交流母线并联的飞轮储能阵列为研究对象,首先针对现有功率分配策略中存在的问题,提出一种考虑功率分配上限和能使各单元荷电状态(SOC)趋于一致的功率协调控制策略.同时为保证功率控制精度和储能系统的响应速...     

基于带阻滤波原理的风电场功率波动平抑策略研究

基于单机系统模型,研究系统的频率响应特性,针对系统频率响应特性中存在的敏感频段,提出基于带阻滤波原理的风电功率波动平抑控制策略,以改善风电功率波动对系统频率的影响。基于单机系统频率响应模型和实测风电场功率波动数据,设计系统中风电装机比例较高情况下的风电功率注入对系统频率影响分析算例,分析不同带阻滤波参数的风电功率波动平抑控制对系统频率偏差的改善效果。仿真结果表明,采用所设计的带阻滤波平抑控制策略能利用较小的储能容量最大限度改善风电功率波动对系统频率质量的影响。     

用于风电平抑的混合储能选型和容量优化配置方法

采用小波包分频技术对风电功率进行分解,考虑储能选型策略与混合储能容量配置之间的相互影响,提出一种用于风电平抑的双循环储能容量配置方法.该方法内循环以混合储能组合方案为优化变量,外循环以储能内部功率划分的分界点为优化变量.以储能成本为目标函数,评估各分界点下不同储能方案的经济性,同时进行混合储能的选型和容量的配置.最后将...     

基于小波包-模糊控制的混合储能平抑大型风电场功率波动

提出能量型电池和功率型超级电容混合储能优化分配的选取方法,以风电并网功率波动限值为约束,采用小波包分解理论对风电场原始输出功率进行多尺度分解,综合分析风电功率的幅频特性和混合储能的性能特点,合理分配混合储能的功率和容量.根据储能的荷电状态,利用模糊控制自适应优化储能电池和超级电容的功率指令,提高储能出力水平.结合中国北...     

基于小波包分解的电力谐波信号分析

针对电力系统时变谐波信号的分析,提出一种基于小波包分解的时一频分析新方法。该方法利用共轭正交滤波器组,对谐波信号进行小波包变换,使得谐波信号在频域上等间隔分解,所测各次谐波均落入各自相应的频带内,从而达到对奇次时变谐波测量与时频分析的目的。     

基于小波PLS的风电功率预测

风电场输出功率预测对接入大量风电的电力系统运行具有重要意义。针对风电的间歇性和波动性,以及传统物理方法预测精度低,提出了物理方法和小波PLS相结合的风电功率预测算法。该方法可较好地实现数据去噪和样本预处理,并可对输入因素进行成分提取,对因变量有较好的解释能力,且有利于提高风电功率的预测精度。最后通过某风场的实际运行数据对该算法进行了验证,将其他预测模型的预测结果与物理方法和小波PLS的组合预测结果进行了对比,结果表明文章预测法方精度更高,效果更好。     

风电功率波动频率域分析及储能平滑功率算法优化

从风电机组的小信号分析模型出发,推导得出机组的滤波特性;再从国家风电并网标准角度出发,通过对比分析常用的低通滤波算法、滑动平均法和小波包分析法的特点,提出小波包低通滤波算法的平滑控制策略,在满足并网标准的同时减少电池荷电状态SOC的变化幅值和充放电次数,延长电池使用寿命.用实际风电场出力数据进行仿真,结果表明所提控制策...     

基于动态波动系数的风电功率平滑控制策略

风力发电的随机波动性对电力系统的稳定性带来不利影响,通过配备储能系统可以提升电网接纳风电的能力。本文定义了反映储能系统平抑风电波动效果的波动系数;提出一种基于动态波动系数的风电功率平滑控制策略;建立了以波动系数为优化变量,风电实际功率和并网功率的差值最小为目标,并网功率波动要求为约束的优化模型;设计了基于滑动窗口的遗传算法求解方案,优化求得动态波动系数及相应的储能额定容量及功率,最终利用储能抑制风电功率的波动。实验表明,与传统控制策略相比,该策略能有效抑制功率波动并降低储能容量,节约成本。     

计及调频备用的储能平抑风电功率波动控制策略北大核心CSCD

新能源场站配置储能系统可以平抑输出功率的波动、承担新能源机组调频义务。若储能仅考虑单一平抑波动工况时可能会造成风储联合系统调频有功备用不足。因此本文提出一种考虑调频有功备用与荷电状态恢复的平抑风电功率波动策略,首先利用聚类算法提取储能平抑波动典型工况,计算储能平抑波动功率需求和剩余有功功率;其次,结合国标对风电场有功备用相关标准,利用储能调频备用与风电减载联合提供有功备用,并对储能平抑波动功率设置限幅;最后,利用模糊控制理论设计储能系统边缘区荷电状态恢复策略。基于实际风电场运行数据进行仿真分析,结果表明所提出的方法可在储能系统平抑风电波动时提供有功备用以及边缘区荷电状态恢复。     

储能技术在抑制风电场功率波动方面的研究综述

风电受自然条件的约束很大,由于风力的不可调节导致风电出力存在很大的随机性。随着风电装机容量的持续增加,电网不得不面对大规模风电渗透和不断提高的电网运行水平的考验,而储能技术的应用是解决这个困局的有效方法之一。介绍了各种类型的储能技术及其发展状况,针对储能技术抑制风电场出力波动,对提高电网对风电接纳能力方面的研究进行了深入的调研和总结归纳。     

基于RSM和NSGA-Ⅱ法的风电系统经济优化研究

针对风电储能系统复杂多变运行工况引发系统效率低和经济性差问题,提出一种基于响应面法(RSM)和非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)相结合的多目标优化方法.首先建立系统平衡及成本守恒模型,并以效率和成本差作为系统评价指标;其次,以变量转速、蓄电池类型、蓄电池充放电状态及功率波动量组合为设计工况,通过中心复合设计实验(CCD)获...     

平抑风电功率波动的储能容量经济配置方法

以东北某风电场月出力实测数据为对象,通过分析该风电场的功率波动特性,提出了储能系统功率、容量配置方法。该方法以储能系统投资收益最大为目标,结合储能平滑风电出力效果,获取经济性最优的储能系统容量配置方案。结果表明,该优化配置方案在平滑风电功率的前提下,具有良好的经济效益,为风电场中配置储能系统、推进储能系统规模化应用提供了参考。     

风电场含退役动力电池的混合储能系统容量优化配置

针对退役电池在风电场平抑功率波动场景的应用,提出一种考虑退役电池时间尺度的混合储能系统容量配置方法。首先分析退役电池和新电池储能的优势,并介绍储能系统的成本构成;然后建立以全寿命周期经济性最优、考虑退役动力电池充放电时间尺度的混合储能容量配置模型,线性化后可调用求解器求解获取储能容量配置结果;最后用风电场实际数据进行分析,验证容量配置方法的有效性,并分析风电场不同储能配置时长政策要求、退役动力电池不同时间尺度以及不同控制策略下的混合储能容量配置结果。     

应用于平抑风功率的燃氢燃气轮机储能系统控制策略研究

储能技术可用于提高风电并网能力,因此其储能系统及控制策略成为研究热点。提出将燃氢燃气轮机作为储能系统主要部分,低通滤波器结合模糊控制作为其平抑风功率的控制策略。通过设定储氢罐容量,对15台1.5 MW风机的历史风功率数据进行了处理。结果表明：低通滤波器结合模糊控制能有效平抑风功率至限制值,实现平抑指标,并得到储氢罐容量的设置限制;可实现储能时燃气轮机不工作,耗能时燃气轮机工作,当储氢罐容量为0.017 m³时,燃气轮机输出功率为0.1 MW。在将燃气轮机作为平抑风功率的储能系统时,需将燃气轮机的启停控制作为今后的研究重点。     

混合储能辅助风电场平滑出力的功率配比方法研究

随着风电渗透率的增大,风电并网时对电网产生的波动也逐渐增大,采用储能系统对风电场出力进行平滑处理,可以使风电满足规定的并网要求。针对风电场出力波动成分的频率范围较宽的问题,采用混合储能系统（飞轮+电化学储能）进行不同波动频率成分平滑,提出一种运行数据驱动的混合储能容量配置方法,利用抗脉冲平均滤波法对风电场出力数据序列进行平滑,求出需要储能系统调节的出力差值序列,再利用经验模态分解方法对出力差值序列进行分解,根据分解结果的低频和高频分量占比,分别计算确定飞轮储能和电化学储能的容量。用某风电场的实际功率数据对上述方法的效果进行验证,结果表明,采用不同时长出力数据计算混合储能系统容量配比具有很好的鲁棒性。     

基于最优滚动控制域的储能控制策略

针对风电场预测功率与实际功率不匹配以及风力发电不确定性问题,提出一种以补偿风电预测误差和平抑风电波动为目标的储能控制策略。该策略以先进控制理论为基础,结合储能补偿预测区间和储能平抑风电波动区间,提取考虑储能运行成本的储能最优滚动控制域。首先,针对储能补偿预测误差目标,制定储能控制策略,提取允许误差内的储能补偿区间;其次,考虑风电功率波动要求及荷电状态（SOC）约束,采用模型预测控制求解出储能滚动控制序列,确定储能平抑区间。最后,考虑储能运行成本,将补偿区间和平抑区间相结合,制定储能最优滚动控制区间,以此为基础确定储能容量。以中国新疆某风电场为例,对该文提出的储能控制策略与传统控制策略进行对比验证,验证所提策略的可行性和有效性。     

基于小波包分解和Kohonen神经网络的气液两相流流型识别方法

针对传统流型识别方法主观性强和BP神经网络训练受病态样本影响较大的缺点,根据小波包变换能将信号按任意时频分辨率分解到不同频段的特性,提出一种新的气液两相流流型识别方法。该方法首先利用小波包分解对流型的动态压差波动信号进行分析、提取特征,然后将小波包能量特征与Kohonen神经网络结合进行流型识别。对水平管内空气一水两相流4种典型流型的识别结果表明：该方法能有效克服传统识别方法具有的主观性和BP网络的缺陷,具有很好的识别效果,从而为流型的在线识别提供一种新的有效的技术选择。     

风/柴/储能风力发电系统储能装置控制与仿真

采用电压外环和电流内环的控制方法,设计了风/柴/储能发电系统储能装置控制器电路,该控制器适用于连接在系统直流母线上蓄电池等储能装置的控制。在Matlab环境下,对该控制器进行了仿真,结果表明,该控制器能确保储能装置稳定运行,满足风/柴/储能风力发电系统对电压稳定的要求。