多類型儲能系統(tǒng)平抑風電場功率波動的協(xié)調控制策略研究.pdf

1、新型可再生能源的利用已經成為解決能源危機和全球變暖的有效手段，其中風電作為一種新型可再生友好型能源已經得到了廣泛的應用。但是風力發(fā)電受天氣環(huán)境影響嚴重，具有間歇性、隨機性和不確定性等特點，這些特點集中地表現(xiàn)為風電功率的隨機波動特性。隨著風力發(fā)電應用規(guī)模的不斷擴大，其給電網安全帶來的挑戰(zhàn)也越來越大。它不僅影響電能質量、嚴重時會威脅到整個電網運行的穩(wěn)定與安全。如何有效平抑風電功率波動已是當下電力部門亟需解決的問題。在風電場配置一定容量的儲能

2、設備，在對其歷史功率數(shù)據進行充分分析后結合儲能設備可充可放的特點，充分發(fā)揮功率型儲能設備和能量型儲能設備的各自優(yōu)點，用于平抑風電功率波動，是減少風電有功功率波動對電網沖擊的有效途徑之一。
　　本文首先根據傅里葉變換對風電功率的頻譜特性進行分析，進而提出一種基于實時離散小波變換的分頻方法，用于風電場波動功率在多類型儲能系統(tǒng)間的分配。以風電場典型日的歷史功率數(shù)據為研究對象，基于風電場波動功率頻率高低的分配原則，用功率型儲能設備去平抑短

3、期風電功率波動，能量型儲能設備抑制較長期功率波動，實現(xiàn)風電功率的實時分析與儲能功率的合理分配;然后參考分配功率值與投入時間長短，經過分析統(tǒng)計，得到合理有效的容量和功率配置方案。
　　構建了合理的儲能系統(tǒng)評價指標，在此基礎上提出了一種基于雙層模糊控制原理、應用于平抑風電功率波動的多類型儲能系統(tǒng)的協(xié)調控制方法——即具有SOC調節(jié)和平滑輸出效果改善功能的多類型儲能雙層模糊控制方法，能夠實時調節(jié)儲能設備的充放電功率，防止其荷電狀態(tài)越限、增

4、強儲能系統(tǒng)運行可靠性，削弱因單層模糊控制對平滑效果的影響。仿真結果表明本文所采用的控制策略能較好抑制風電功率波動，同時驗證了雙層模糊控制方法較單層控制方法的優(yōu)越性。
　　詳細論述了雙向DC/DC和DC/AC變流器的控制方法，建立其數(shù)學模型，并在Matlab/simulink中搭建了多類型儲能系統(tǒng)仿真模型，通過仿真實驗驗證了該系統(tǒng)結構和其控制方法的合理性和有效性。然后將風電機組接入儲能系統(tǒng)模型組成風-儲微網仿真模型，結合建立在小波分