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...     

平抑风电波动的混合储能协调优化控制方法

为充分利用混合储能系统的互补特性,提高混合储能系统的响应能力并防止其过充过放,有必要对混合储能的功率分配方案进行协调优化控制。采用一阶低通滤波作为风电平抑方法,根据不同时间尺度提出混合储能两级协调优化控制方法,在长时间尺度上采用模糊控制方法调整滤波时间常数,以蓄电池的荷电状态(state ofcharge,SOC)为优化目标完成对混合储能的第1级控制;第2级控制即在短时间尺度内采用功率转移使超级电容SOC处于活跃状态,实现功率的最终分配。通过算例系统仿真,验证方法的有效性。     

改善光伏高渗透率配电网电压水平的储能电池最优容量配置方法

针对高渗透率分布式光伏电源接入配电网后引起系统节点电压越限致使电能质量失优这一问题,提出一种基于用户侧储能电池改善配电网电压水平优化模型并最终获得储能电池最优容量的优化配置方法。该方法考虑储能电池参与配电网电压调节运行,以改善节点电压水平为目标,以储能电池充电功率限值及系统功率平衡为约束,通过遗传算法寻优,获得储能电池的最优充电功率值,进而可确定储能电池的最优配置容量。仿真算例表明该方法可有效地使系统中各节点电压的越限情况得到良好改善,同时可实现对储能电池容量的最优配置。     

基于变系数ES的混合储能平抑风电波动控制策略

构建基于荷电状态及功率约束的超级电容和氢储能充放电模型,提出基于变系数(variable coefficient)指数平滑算法(exponential smoothing,ES)的混合储能平抑风电波动控制策略。首先确定电网充许风功率波动范围的准目标波动量,提出基于准目标波动量的变平滑系数计算方法;其次依据变平滑系数ES计算平抑波动的混合储能功率期望值,引入修正系数计算混合储能功率分配系数,获得混合储能功率最优分配值;再次采用功率波动越限幅值总和、波动越限概率2个指标评估控制策略的平抑波动的效果。算例仿真结果表明,所提控制策略能确保混合储能荷电状态工作在合理区间,实现混合储能功率最优分配,验证所提控制策略的有效性。     

基于混合储能平抑风电波动的双堆自循环协调控制

应用卡尔曼滤波算法求解风电波动的目标曲线,利用超级电容的快速响应特性及燃料电池电解槽稳定高效的制氢发电特性建立平抑短时风电功率波动的混合储能控制策略.传统的混合储能平抑风电波动控制策略利用储能器件的特性直接对风电功率进行平抑.采用双堆自循环协调控制系统将超级电容组分成充电堆与放电堆,在平抑风电功率波动的同时通过判断超级...     

基于SOC的混合储能风电功率平抑方法

近年来风电等可再生能源的装机容量越来越大,鉴于风电的输出功率随机性特别强且波动性十分大,在混合储能风电平抑系统的基础上引进滞环控制,提出了一种基于超级电容端电压的能量管理方法。该方法通过在低通滤波算法中引进滞环控制,可将风电功率的波动幅度严格控制在滞环宽度之内;同时根据监控超级电容端电压判断电池的荷电状态(SOC),防止超级电容频繁过度地充电和放电,有利于延长储能装置的工作寿命,最后通过仿真试验,验证了该方法的有效性。     

基于混合积分终端滑模的超级电容有限时间平抑电压波动方法

提出一种基于混合积分终端滑模的超级电容平抑电压波动方法,提高直流母线电压的收敛速度和抗干扰性。利用有限时间控制手段,引入最终吸引子,设计超级电容滑模面中的误差积分项为误差积分和带有分数幂误差积分线性组合的混合积分项,并证明这种混合积分滑模面具有有限时间收敛性能。仿真表明,基于混合积分终端滑模控制方法的超级电容平抑电压波动方法具有更快的收敛速度和更强的抗干扰性能,保证直流母线在有限时间内稳定。     

基于时频分析的改进小波包风电功率波动平抑方法

针对传统小波包风电波动平抑方法存在的过度平抑问题,提出一种基于时频分析的改进小波包平抑方法。首先,找出功率最大变化范围超过波动标准的时刻对集合,利用小波包对风电功率进行小波分解得到各频段分量;然后,从高频到低频依次对各频段分量在时刻对集合上进行局部削峰填谷,直到风电功率满足波动标准,从而得到平抑后的风电并网功率和储能功率指令;最后,对波动平抑效果进行评价。算例仿真表明该方法在满足风电波动标准的基础上,减小了储能功率指令的累积功率和充放电切换次数,有利于降低储能配置成本、延长储能寿命。     

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。     

考虑分布式光伏与储能联合的区域电网电压稳定性控制方法

针对分布式光伏大量并网对区域电网造成的电压波动问题,文章提出了基于分布式光伏与储能协调的区域电网电压稳定控制方法。首先建立分布式光储系统电压稳定性模型,在此基础上研究分布式储能对区域电网节点电压的影响特性;然后建立了光伏与储能系统之间的协调关系模型,在可再生能源不同出力条件下进行储能装置的协调优化;通过建立区域电网内系统电压波动的最小目标函数,以区域电网的线路潮流和电池储能的充放能功率为约束条件,采用粒子群算法快速计算得到分布式储能的荷电状态,根据荷电状态进行充放能判断。以某区域电网实际运行数据为例进行了仿真验证,结果显示文章所提出的基于分布式光伏与储能协调的控制方式,可有效提升区域电网的电压稳定性。     

基于分布式光伏发电混合储能方法应用研究

分布式光伏发电,一种利用太阳能进行电力生成的方法,具有环保、可再生和分散式布局的优势,借助太阳能电池板转换太阳能为电能,适用于家庭、企业及工业领域.然而,由于太阳能发电的不稳定性和间歇性,储能技术成为确保电能稳定供应的关键.混合储能单元,结合了多种储能技术,旨在平衡供电的可靠性和成本效益.本文首先探讨分布式光伏发电系统的拓扑结构,分析了混合储能单元的运行过程,以此为基础设计一种混合储能单元容量自适应规划方法,通过实验结果测试验证了所提方法的有效性,展示了在不同条件下的应用潜力,为分布式光伏发电和混合储能技术的整合提供规划策略.     

基于WPD-LPF和灰色关联度的混合储能平抑风电波动控制策略北大核心CSCD

为获取更多风电并网功率分量信息,降低储能配置需求,文章将WPD-LPF、灰色关联度以及模糊控制相结合,提出了风电并网功率获取和储能功率分配的方法。该方法首先利用小波包分解风电功率,获取低频、高频功率分量,以风电功率波动限值约束,采用低通滤波进一步分解高频功率分量,提取部分高频功率分量,得到风电并网功率由部分低频功率分量和部分高频功率分量组成。然后,采用灰色关联度聚类重构剩余的各高频分量,进而获得混合储能系统的功率曲线。根据超级电容的荷电状态,利用模糊控制对混合储能系统的功率进行修正,得到优化后的混合储能功率。最后,与其他风电平抑策略进行了对比,验证了文章所提方法的有效性和优越性。     

面向风电平抑的混合储能系统容量配置方法

采用基于风电并网波动标准的自适应小波包分解方法处理风电功率,利用混合储能系统平抑风电并网后的波动分量。将混合储能系统内部功率指令划分与系统容量配置相结合,以储能系统年综合成本最小为目标,建立基于电池寿命量化模型的混合储能容量优化模型,进而通过穷举对比不同功率指令分界点所对应的系统成本确定最优分界点。以某风电场典型日出力数据为例,对最优分界点及其对应的储能配置进行优化分析,仿真结果验证所提方法的技术合理性和经济实用性。     

高阶统计量与小波包分解在风氢混合储能系统中的应用

以平抑风电场有功功率波动为目标,利用小波包分解风功率信号得到功率波动超限分量,使用高阶统计量分析各个分量获取特征值,采用支持向量机对各个分量进行分类,得到风氢混合储能系统中需被超级电容吸收的高频波动部分和被制氢发电系统消纳的低频波动部分,构建风氢混合储能系统功率平滑控制策略。最后在仿真中通过与常规混合储能系统进行对比,得到该方法能够有效平抑风电场有功功率波动,平滑风功率曲线,研究结果可为电转气这一新型储能技术提供一定的参考。     

平抑风电波动的飞轮-电化学混合储能容量优化配置研究

为实现可再生能源的有效集成,减小风电的瞬时功率波动,利用锂电池类能量型储能与飞轮类功率型储能相结合的混合储能系统(HESS)对风电波动进行平抑.首先采用改进k-means算法得到典型日数据,利用经验模态分解(EMD)将其拆解得到HESS平抑任务;在综合考虑多种储能系统功率容量和充放电效率约束的基础上,构建相互协调运行的HESS能量管理系统.此外,以混合储能系统成本与风电功率机会补偿成本最低为目标函数,引入基准线变量和波动惩罚系数进行修正,构建平抑风电波动的HESS容量配置模型.最后结合实际并网数据,得到平滑效果和经济最优的配置方案.结果表明:所提配置方案风电累计欠补偿量共减少了 91.8％,经济性提高了 49.99％,最佳风储配比为1∶0.16,其中飞轮和锂电池比例为1∶4.65.     

基于光伏储能分离配置的配电网电压薄弱性抑制方法

针对光伏与储能联合发电系统接入后,易引起配电网节点电压稳定性变化的问题,研究了光伏发电系统和储能系统的分离配置方法。实现光储分离的合理配置,可有效改善现有电网的电压稳定性。针对光伏储能各单元接入位置及容量问题,以薄弱性演化指数最小化为目标,构建光储单元分离位置和配置容量优化模型,对光伏储能单元的配置容量、位置组合方式进行优化。最后,选取青海地区某配电网络建立仿真模型,对建立的光储分离算法进行仿真分析,仿真结果表明,光储单元分离位置和配置容量优化方法有效可行,能够抑制配电网的电压薄弱性。     

基于经验模态分解的混合储能系统功率分配方法

为了降低储能系统充放电次数,提高储能系统的使用寿命,提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的混合储能系统功率分配方法。风电输出功率经过EMD滤波后的低频分量作为风电并网功率信号,中频和高频分量分别由储能电池和超级电容器吸收;同时根据混合储能系统的荷电状态,自适应调整EMD的滤波阶数以维持荷电状态的稳定。仿真实例表明,该方法可有效平抑风电功率波动,避免储能介质的过充过放,达到延长电池使用寿命的目的。     

基于零相位低通滤波器的混合储能平抑直驱风电机组功率波动控制策略的研究

研究基于零相位低通滤波器的混合储能平抑直驱风电机组功率波动控制策略.该控制策略控制全钒液流电池(VRB)补偿中频功率波动和超级电容(SC)快速地吸收高频功率波动,从而平滑风电功率和提高电能质量;同时实现直驱式风力发电系统根据电网调度指令在最大功率跟踪运行和限功率运行2种模式下运行及平滑切换.提出采用基于零相位低通滤波器...     

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。