一种利用混合储能系统平抑风光功率波动的控制策略

储能系统作为一种能量缓存装置,在风光储一体化发电系统中发挥着至关重要的作用。将储能的功能定位于平抑风光输出功率波动。为满足系统对功率和能量两方面的需求,利用超级电容和蓄电池两种互补元件组成混合储能系统对可再生能源出力波动进行两级平抑,提出了基于移动平均算法的控制策略,在此过程中,依据功率波动量大小及储能单元的荷电状态对移动步长进行实时优化。通过对蓄电池和超级电容的灵活、准确、快速控制,实现了风光输出功率波动的平抑,有效改善了风光出力波动引起的电能质量问题,并延长了蓄电池的循环寿命。在PSCAD/EMTDC环境下搭建系统模型,仿真验证了控制策略的有效性。     

风光蓄互补系统的技术研究

针对微电网中风光蓄互补系统展开研究,重点研究了风光蓄互补发电系统的拓扑结构,以太阳能池板作为作为主要发电设备,风力发电作为补充性发电单元,通过针对太阳能发电的特性研究,综合考虑系统的发电时效性确定了系统的直流修正参数.其次,利用蓄电池作为系统的重要储能设备,保证了系统在离网单独运行时,弥补风光发电的不确定性.通过研究蓄电池的特性,充放电特点及规律提出了针对微电网风光系统蓄电池容量的计算方法,并进行了仿真实验,实验结论证明了所提出的计算方法的正确性与有效性.     

小型风光互补能量控制策略探讨

通过对风光互补发电系统能量流动和运行特性的分析,提出了一种基于DC/DC控制器的最大功率跟踪控制策略的协调控制方案.从而实现风光互补发电系统的优化及可靠运行.DC/DC控制器除了具有对蓄电池充放电实现有效控制,还能够提高风光互补发电系统的运行效率,以及对能量的智能管理.该协调控制方案的具有一定的实用性和可行性.     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

直流微网供电系统控制技术研究

根据风能发电与太阳能发电的相辅特性以及蓄电池的储能特性,构建了一套多电源供电的直流微网系统发电模型.通过对此系统的能量流动及运行特性的分析,提出了此系统的能量管理方案.分别绘制出了直流微网各组成部分的模块方框图以及仿真模型.针对逆变器的拓扑结构得出了其控制的数学模型,采用基于SVPWM的电压电流双闭环控制实现了微网在并网和离网两种运行模式下的稳定运行和自动平滑切换.最后通过仿真测试验证了分布式电源、蓄电池、负载以及电网在不同的工况下此能源控制方案的可行性,实现了此供电系统的稳定运行.     

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。     

风光互补发电实验教学平台的搭建和研究

介绍了一种用于教学的风光互补发电实验平台. 在该实验教学平台中,太阳能和风能互补发电,通过控制器将电能储存在蓄电池中,再向负载提供电能,还可通过风光互补发电监测系统对实验平台进行访问和控制,实现能量控制和远程监控. 该风光互补发电实验平台是一种小型微电网,可从教学投入到实际使用,具有实用价值.     

基于随机模拟和EMD的含风光电力系统AGC调频储能定容

风电和光伏的大量接入导致电力系统转动惯量减少,从而引发电力系统自动发电控制的调频问题。储能装置能快速、精准的参与电网调频,在实际工程问题中已得到广泛应用。在此背景下,提出一种基于随机模拟和经验模态分解的含风光电力系统自动发电控制储能定容方法。首先,在创建随机生产模拟模型的基础上,采用经验模态分解区域控制偏差从而获得储能调频的高频分量和传统机组调频的低频分量,随后,通过储能负责的高频分量求解储能容量,并考虑储能充放电条件对储能进行模拟。最后,对比无储能和不同储能容量下的调频效果,得到调频效果最优的储能容量。算例仿真及结果表明文中方法有效可行,可以获取含风光电力系统自动发电控制最优储能容量。     

山西各地区风光资源互补性研究

风光资源是可再生能源,研究其互补性对于风光互补发电系统研究有着重要的意义,但是二者在时间和空间上受气象条件影响较大。以山西省11市（县）一年各月平均风速实际数据分别对这11个地区风能资源储能情况进行分析,并结合气象学模型对这些地区水平面太阳辐射总量及最佳倾角进行理论计算,得到最佳倾角倾斜面上太阳辐射总量。然后将这些地区各月最佳倾角下倾斜面上太阳辐射总量与风能储能做互补性分析,并以山西清徐为例对风光互补发电系统进行了优化匹配分析。通过分析各地区风光资源在时间上的互补性和互补系统优化匹配设计,为山西地区风光互补发电系统开发利用提供了重要的理论依据。     

基于改进微分进化算法的风光互补系统发电容量优化配置

为有效兼顾风光互补发电系统的可靠性与经济性,以年缺电负荷率最小及微网系统投资建设成本最低为目标函数,以储能电池充放电次数、微网功率平衡以及电池充放电上下限等为约束条件,搭建风光互补系统发电容量优化模型。针对缺电负荷率、系统成本2个目标函数相悖的特点,考虑将帕累托非劣排序操作引入至常规微分进化算法,并对常规算法中的变异策略进行了相应改进,使得改进后的算法在具备多目标寻优能力的同时,寻优速度也得到了较为显著的提升。最后,应用所提改进多目标微分进化算法对风光互补系统发电容量优化模型进行求解,算例结果验证了该文模型的合理性和所提算法的有效性。     

用于提高可再生能源发电系统电压稳定性的双向DC/AC/DC变换器研究

由于可再生能源具有随机性特点,使得可再生能源发电系统电压稳定性较差。设计了一种基于超级电容器储能系统的大功率、宽工作范围双向DC/AC/DC变换电路,对变换电路进行了原理分析,建立了数学模型,根据可再生能源发电系统直流母线电压的不同运行状态,设计了控制策略,通过控制能量在超级电容器与可再生能源发电系统之间相互传递,提高可再生能源发电系统的电压稳定性。通过仿真分析,验证了设计电路的正确性、控制策略的有效性和运行的灵活性。     

基于PLC的风光互补发电控制系统设计

基于PLC对风光互补发电系统的控制系统进行了设计,依据最大功率点跟踪控制理论（MPPT）分别对风力发电和光伏发电的控制系统进行了设计,实现最大限度的利用风能发电和太阳能发电的互补性能,提高系统的运行效率,增加系统的输出功率。试验结果表明该控制系统基本实现光伏发电和风力发电的最大功率点跟踪控制,同时满足蓄电池充电及过充、过放保护的要求,为风光互补发电系统的进一步应用提供理论参考。     

含风光互补的独立发电系统可靠性评估

风光互补发电系统的应用愈发广泛,但因其具有间隙性、波动性的特点,对系统可靠性会造成一定的影响.为了更好地评估含风光互补的独立发电系统可靠性,在分析风力及光伏发电机组停运、降额等因素对可靠性的影响的基础上建立了含风光互补的独立发电系统可靠性评估模型.采用序贯蒙特卡洛法在RBTS测试系统下评估风力发电机组、光伏发电机组、风光互补系统、风机/光伏发电机组停运状态随机性、渗透率等因素对独立发电系统可靠性的影响.算例结果表明该可靠性评估方法可为实际的含风光互补系统的独立发电系统规划提供一定的参考.     

风光储发电系统容量配置优化算法综述

风光储发电系统是提高新能源利用率的有效形式,风光互补与储能相结合可以有效降低随机性和波动性对电网产生的影响。容量配置优化问题则是风光储发电系统能否最大程度地发挥作用的关键。分析了容量配置优化的重要性,阐述了目前使用较多的两种群智能算法在容量配置优化方面的应用,并对这些容量配置优化算法未来的发展方向进行了总结和展望。     

基于混合储能的可调度型分布式电源控制策略

针对由蓄电池/超级电容器混合储能系统和可再生能源发电单元组成的共直流母线结构的可调度型分布式电源,制定了综合考虑各储能元件SOC状态和蓄电池使用寿命的分布式电源控制策略。当储能元件的SOC状态未越限时,可再生能源发电系统采用MPPT控制,采用带滤波补偿系数的低通滤波法得到蓄电池的参考功率,超级电容采用定电压控制;当储能元件的SOC状态越限时,采用基于不同直流母线电压运行区间的多模式切换控制,保证直流母线电压的稳定;为了避免系统控制模式之间频繁切换带来的暂态冲击,采用超级电容端电压预控制,防止超级电容端电压越限。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真算例验证了控制策略的合理与有效性。     

基于超级电容的抽油机制动能量回收系统研究

针对游梁式抽油机系统的"倒发电"现象,传统的能耗制动和回馈制动造成电能浪费和谐波污染等问题,制动能量得不到合理利用.采用超级电容储能的制动能量回收系统,能够在抽油机电机处于再生发电状态时回收能量,并在电机处于电动状态时将能量释放,实现系统的节能降耗.然而,该方案存在储能装置容量配置较大、成本较高等不足,限制了其推广和应用.文章提出基于功率-容量约束的超级电容器模组参数配置方法,该方法以提高超级电容储能系统的性价比为目标,对储能系统的初始充电电压进行优化;以抽油机再生制动能量的有效回收和及时释放为前提,制定储能系统控制策略.仿真结果验证了所提参数配置方法及控制策略的有效性和可行性,满足节能效果和系统成本双优的目的.     

应用于停车棚的光伏—储能微网发电系统研究

提出了应用于停车棚的分布式发电光伏储能微网发电系统设计方案,进行了并网光伏发电系统、储能系统和微网控制管理系统设计重点介绍了光伏电池阵列、并网逆变器、储能装置充放电系统、储能系统容量规划、微网电网结构、光储微网系统整合运行等设计内容。     

蓄电池储能运行控制对有源配电网影响研究

针对分布式发电及大量接入电动汽车对有源配电网功率和电压质量影响日益严峻的问题,首先从储能容量及功率、日负荷曲线特性和单位时间角度分析了影响区间控制的因素,提出了一种改进区间控制的储能出力模型来解决蓄电池储能电站一个周期内多次充放电问题;进一步,基于随机变量相关性的点估计概率潮流算法以分析分布式发电、电动汽车及储能电站接入配电网对电压水平的影响;最后,针对含蓄电池储能电站的改进IEEE-33节点有源配电网系统进行仿真分析,实验结果验证了接入储能电站可以有效地降低系统功率及电压波动.     

结构模态参数识别的新方法

本文研究了一种结构模态参数识别的新方法,与传统的方法相比,计算机程序简单,收敛性极好,精度易控制,大大节省计算时间,尤其适合于多模态及模态密集性高的复杂系统。研究了低阶及高阶模态的影响。进行了计算机实验和实际系统的研究。     

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。