储能系统规划设计方法与软件开发

发布时间：2023-07-25 01:15

　　储能系统在可再生能源大规模并网、调节峰谷差、提高电网稳定性和电能质量等方面发挥了重要的作用，在国内外电力系统中的应用也更加广泛。尤其在智能电网快速发展的背景下，大规模储能技术和分布式储能技术得到了快速发展和更多的应用。国内外在储能系统方面也做了很多示范工程。由于储能系统造价较为昂贵，储能系统的容量、类型以及结构对储能系统的技术经济性都有较大影响，储能系统规划设计成为一个重要课题。为配合示范工程建设，研究储能系统规划设计方法并开发一套实用的辅助规划设计工具具有重要的意义。 本文分析了国内外储能系统研究现状，研究了储能系统规划设计方法并进行了软件开发。 （1）提出了整套的储能系统规划设计方法。将储能系统应用场景划分为平滑输出、计划发电、削峰填谷以及混合场景，并针对不同应用场景进行规划设计。首先对分布式电源和储能进行稳态建模。然后提出了基于三阶巴特沃兹低通滤波器算法和基于傅立叶变换（discrete Fourier transform, DFT）算法的储能控制策略，并在此基础上进行储能系统容量优化。根据优化结果进行储能系统结构设计，包括逆变器设计和储能选型及串并联设计。最后，进行系统仿真，对...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 储能系统规划设计研究现状
        1.2.1 储能系统容量优化研究现状
        1.2.2 储能系统结构设计研究现状
        1.2.3 储能系统运行控制研究现状
        1.2.4 混合储能系统设计研究现状
        1.2.5 国内外软件开发及应用现状
    1.3 本文工作及论文结构
        1.3.1 本文主要工作
        1.3.2 本文结构
第二章 储能系统规划设计方法
    2.1 储能系统应用场景介绍
        2.1.1 平滑输出场景
        2.1.2 计划发电场景
        2.1.3 削峰填谷场景
        2.1.4 混合应用场景
    2.2 储能系统规划设计总体流程
    2.3 系统模型
        2.3.1 分布式电源模型
        2.3.2 储能模型
    2.4 数据分析方法
        2.4.1 频谱分析
        2.4.2 平滑输出单曲线波动概率统计
        2.4.3 计划发电两曲线偏差概率统计
        2.4.4 削峰填谷理想目标曲线制定及两曲线偏差概率统计
    2.5 储能系统控制策略
        2.5.1 基于数字滤波算法的储能控制策略
        2.5.2 基于 DFT 算法的储能控制策略
    2.6 储能容量优化方法
        2.6.1 储能容量优化计算
        2.6.2 初始 SOC 确定及容量校验
    2.7 储能系统结构设计方法
        2.7.1 逆变器类型及优缺点比较
        2.7.2 并网逆变器设计流程
        2.7.3 直流电压范围计算及能耗分析
        2.7.4 逆变器能耗分析
    2.8 储能串并联设计方法
        2.8.1 蓄电池串并联设计
        2.8.2 超级电容器串并联设计
    2.9 方案技术经济评价方法
        2.9.1 系统仿真
        2.9.2 技术评价
        2.9.3 经济评价
        2.9.4 多方案生成与对比
    2.10 本章小结
第三章 用于优化微网联络线功率的混合储能容量优化方法
    3.1 问题描述
    3.2 混合储能系统容量优化方法
        3.2.1 优化模型
        3.2.2 模型求解总体流程
        3.2.3 混合储能系统功率分配
    3.3 本章小结
第四章 储能系统规划设计软件开发
    4.1 系统功能
    4.2 系统架构
    4.3 国外同类软件对比
    4.4 本章小结
第五章 应用案例
    5.1 削峰填谷场景案例（微网储能系统）
        5.1.1 案例描述
        5.1.2 规划设计流程
        5.1.3 优化方案与实际方案对比
    5.2 削峰填谷场景案例（集中式储能电站）
        5.2.1 案例描述
        5.2.2 规划设计流程
        5.2.3 最终方案
        5.2.4 示范工程实际运行情况
    5.3 平滑输出场景案例
        5.3.1 案例描述
        5.3.2 数据分析
        5.3.3 容量优化
        5.3.4 初步方案评估
        5.3.5 逆变器设计
        5.3.6 电池选型及串并联设计
        5.3.7 精确方案评估
        5.3.8 最终设计方案
    5.4 计划发电场景案例
        5.4.1 数据分析
        5.4.2 容量优化
        5.4.3 初步方案评估
        5.4.4 逆变器结构设计
        5.4.5 精确方案评估
    5.5 混合储能系统规划设计案例
        5.5.1 案例描述
        5.5.2 混合储能容量优化
        5.5.3 与实际配置对比
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3836879