基于混合储能的风力发电功率波动平抑控制研究

根据蓄电池与超级电容性能特点,提出了一种基于蓄电池和超级电容混合储能的协调控制策略. 采用低通滤波器将波动功率分离为低频与高频,由蓄电池平抑低频部分,超级电容平抑高频部分,进一步设计电压电流双闭环协调控制策略,实现蓄电池与超级电容的分频能量吞吐. 仿真结果表明混合储能系统达到了平抑风力发电功率波动,延长蓄电池使用寿命的目的.     

基于改进蝙蝠算法的混合储能系统容量优化配置

针对光伏发电在微网中不稳定、功率波动较大的问题,利用超级电容和蓄电池的混合储能系统对微电网中功率波动部分进行平抑。根据光伏功率波动率和储能响应特性,提出基于低通滤波器分解的功率分配方法,采用改进的蝙蝠算法对混合储能进行容量优化配置,以混合储能装置全生命周期费用最小为目标,以系统的功率平衡、储能的荷电状态以及负荷缺电率等指标为约束条件,建立一种混合储能系统容量优化配置模型,实现混合储能系统经济最优。算例仿真结果表明,改进的蝙蝠算法不仅优化了蓄电池的工作状态,降低了储能系统的全生命周期费用,而且加快了收敛速度。     

基于离散傅里叶变换的微电网混合储能容量优化

针对并网型微电网中由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统进行容量的优化配置。光伏发电和负荷之间产生的净负荷功率由大电网和混合储能装置来共同进行平抑。建立一个俩阶段混合储能容量优化的数学模型,利用离散傅里叶变换对微电网中产生的净负荷功率进行分解,第一阶段在满足联络线功率波动要求的基础上来选取联络线功率和混合储能系统功率的分界点使得联络线利用率最高的;第二阶段以混合储能容量配置的经济成本最低为目标选取蓄电池功率和超级电容功率的分界点;从而得到联络线、蓄电池和超级电容的功率分配。利用遗传算法对混合储能容量的优化模型进行求解,得到最优的混合储能容量的配置。通过算例进行了验证分析。     

多能互补系统综合效益最大化控制

针对光伏发电出力随机性大,波动较强等问题,提出了一种多能互补系统综合效益最大化控制策略,控制双向DC-DC逆变器实现蓄电池、超级电容器和氢燃料电池充放电,保证直流母线电压的稳定。然后利用蓄电池和超级电容器所具有的能量互补特点,实现对储能系统的优化管理。采用光伏与混合储能协调互补的方法,可以减少储能系统的容量、降低蓄电池循环充放电的次数、延长储能装置的使用寿命,并获得较好的光伏波动平抑效果,相比于常规的控制方法,减少了运行投资成本,具有显著的经济效益。     

含直流储能的双端柔性直流输电技术提高微网并网稳定运行能力的研究

为了提高微网并网时稳定运行能力,平抑配电网公共连接点的功率波动与维持功率潮流分布,研究了一种含直流储能的柔性直流输电并网接口系统,根据柔性直流输电和蓄电池数学模型,以直流侧储能单元的充放电与双端功率传输控制和平抑微网并网扰动为目标,提出了基于两段式充电的矢量解耦三环控制及蓄电池的充放电切换控制策略,构建了以蓄电池为储能元件的微网并网系统仿真模型,针对微网内功率变化、蓄电池充放电切换和微网交流系统短路故障等情况进行了仿真分析,结果表明控制策略在保证储能单元的充放电与双端功率传输的基础上,有效地抑制了公共连接点的功率波动,保证了电网潮流分布的稳定。     

微电网混合储能系统研究

针对微电网中传统蓄电池储能系统循环寿命短、电压波动大、功率密度低等问题,提出了一种由蓄电池和超级电容器构成的混合储能系统及其控制方法。充分利用两种储能元件的优势,通过设计均压控制策略、功率控制、V/f控制等手段,实现了各蓄电池和超级电容器单体的均压控制;最后建立Matlab/Simulink模型对系统进行仿真。结果表明,该方法减缓了电网负载波动时蓄电池的电流波动,减小了直流母线的电压波动,验证了该方法的可行性。     

风氢耦合系统协同控制发电策略研究

针对风力发电功率波动和并网弃风严重问题,采用含氢储能管理系统的风氢耦合发电系统及其协同控制策略.风氢耦合系统由风电场与氢储能管理系统(包括电解槽、燃料电池、储氢罐等)构成,各单元通过功率变换器汇集到并网点,与交流电网相连.综合考虑储能荷电状态、储能出力及相关约束限制导致并网点电压波动,引入超级电容器用以减少并网点电压变化.在电解槽启动优先级高于超级电容的前提下,采用3种运行状态下的系统协同控制策略.通过Matlab/Simulink软件进行仿真研究,验证了风氢耦合系统协同控制策略的有效性,提高了风电的消纳能力.     

微网双电池系统的协调控制

针对风光储微网,提出应用蓄电池储能系统BESS（Battery Energy Storage System）和超级电容双储能系统,采用基于下垂控制策略的协调控制方法以提高微网的稳定性．通过PSCAD／EMTDC仿真,验证了微网双电池储能系统配置方案和控制策略的可行性．     

基于VMD技术与混合储能策略的风电并网控制方法

针对风电功率波动性和随机性给电网稳定运行带来的不利影响,提出一种基于风电功率变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)技术和混合储能系统的风电并网控制策略.首先,对典型风电出力场景的原始功率进行变分模态分解,根据风电并网功率波动标准将原始功率分解为并网功率和储能功率,在平抑风电...     

平抑风电功率波动混合储能系统容量优化方法

风力发电输出功率具有随机性、间歇性等特点,为减小功率波动对电网的影响,提出了平抑风电功率波动混合储能系统容量配置方法。以样本输出功率数据频谱分析结果为基础,结合有功功率波动率约束,计算出储能吸收最佳截止频率与系统期望输出功率,进而得到储能最小吸收功率;根据不同类型储能系统特点及安全运行要求选择电池和超级电容器工作频段范围所需最小容量。采用风电场实际数据及国标GB/T 19963-2011,对该方法进行了验证。算例结果表明,采用该方法能够以较小的容量将风机输出最大波动率由74.055%降到32.227%。     

风储混合系统运行模式及其优化配置

研究了风储混合运行模式和优化配置,以及各个模式适用的储能方式和容量配比等问题,分析了风储系统运行模式的特点.结果表明,采用长补偿运行模式的风储混合系统,储能电池的容量应近似等于风电场的额度出力;短补偿模式的储能系统需提供数十分钟额定风电出力的储能量;平台控制运行模式下的储能电池容量介于长补偿运行模式和短补偿运行模式之间.     

全钒液流电池在风电中的应用前景

风力发电具有不连续性和不稳定性,使其大规模并网运行受到限制。全钒液流电池是一种具有优良特性的新型蓄电储能设备,可以用作风力发电的配套储能装置,平滑风力发电的输出。综述了风电对储能电池系统的要求,全钒液流电池与其它电池系统的特性区别,以及全钒液流电池系统的技术发展概况。     

A novel coordinated control strategy considering power smoothing for a hybrid photovoltaic/battery energy storage system

This work presents a novel coordinated control strategy of a hybrid photovoltaic/battery energy storage(PV/BES) system. Different controller operation modes are simulated considering normal, high fluctuation and emergency conditions. When the system is grid-connected, BES regulates the fluctuated power output which ensures smooth net injected power from the PV/BES system. In islanded operation, BES system is transferred to single master operation during which the frequency and voltage of the islanded microgrid are regulated at the desired level. PSCAD/EMTDC simulation validates the proposed method and obtained favorable results on power set-point tracking strategies with very small deviations of net output power compared to the power set-point. The state-of-charge regulation scheme also very effective with SOC has been regulated between 32% and 79% range.     

并网型风光储混合发电系统中储能系统容量优化研究

以并网型风光储混合发电系统中储能系统容量优化为目标,利用风电、光伏的发电数据和电网的调度数据,提出合理优化配置并网型风光储混合发电系统中由超级电容器和蓄电池组成的混合储能系统容量的方法。进行了优化计算程序的编制和算例分析,结果表明,同时考虑电网连续电能缺失总量和电网瞬时功率缺失两方面能提高储能系统容量优化的准确性,超级电容器和蓄电池组成的混合储能系统能提高电网整体安全性与经济性。     

分布式光伏无缝切换控制策略仿真与研究

为解决分布式光伏发电并网时对大电网产生的冲击,在分布式光伏发电系统中加入储能系统,形成混合发电系统,整个系统采用直流微网形式,仅使用一个双向DC/AC换流器,减少了电能损失和控制复杂度。光伏控制采用最大功率跟踪法。换流器并网时采用PQ控制,可平抑光伏功率波动,提高系统稳定性;独立运行时采用V/f控制,为交流侧提供电压和频率参考,蓄电池保证重要负荷的电源供应,实现混合系统与大电网的无缝切换。最后,通过对光伏发电系统不同运行模式转换进行建模仿真,验证了控制策略的有效性。     

燃料电池混合动力系统输出功率跟随研究

为提高燃料电池混合动力系统功率输出的动态特性,并提高其经济性,在基于DC/DC变换器微分平坦控制的基础上提出了基于高效率功率跟随的混合能量管理策略,建立了包括燃料电池、锂电池、DC/DC变换器和负载等部件的数学模型,并进行了仿真实验。研究结果表明:基于微分平坦控制的DC/DC变换器控制方法能够改善系统的动态响应,修正后的电池的荷电状态(SOC)维持且接近期望SOC值;燃料电池的高效率功率跟随控制策略可以实现系统功率的合理分配,使得混合动力系统可以更安全、高效地运行。     

储能系统应用于火电厂调频经济性评价的研究

电池储能系统具有快速、精确的功率响应能力,有利于电厂更好地跟踪自动发电控制指令,更高效地完成电网自动发电控制目标。由于储能系统的建设成本比较昂贵,因此建立有效的储能电池经济性评估方法具有重要意义。首先提出了辅助火电机组参与调频的控制策略和分段调频的控制策略;然后利用灰色模型算法建立了电池容量的衰减模型,得出了对储能系统健康度的预测方法;最后基于两种控制策略,完成了对储能系统参与调频的经济性评价和比较。     

风电场储能系统的二维云模型控制策略

为了平滑风力发电功率的波动,常常在风电场中配置一定容量的储能装置,这样能够有效地抑制风力发电的间歇性和波动性. 本文考虑储能系统的过度充放电对其使用寿命产生的不利影响,在充放电能力及充放电强度的双约束条件下,建立了基于二维云模型的储能控制系统,可以实时修正储能装置的充放电功率值. 不仅抑制了风电功率的波动性,提高了功率输出的稳定性,而且使储能装置的荷电状态维持在一定范围内,避免了过度充放电,延长了储能装置的使用时间. 最后运用MATLAB/Simulink软件对基于二维云模型的储能控制系统进行仿真,验证了该方法的正确性.