用于跟踪光伏发电计划出力的储能系统控制策略研究
本文选题:光伏发电 + 跟踪计划出力 ; 参考:《华北电力大学(北京)》2016年硕士论文
【摘要】:随着传统能源日渐枯竭,太阳能由于具有资源丰富、绿色环保等特点被公认为是未来最具竞争力能源之一。近年来,光伏发电市场在国内也得到迅速发展,新增年装机容量已居全球首位。然而光伏发电是间歇性能源,输出功率具有不确定性,在并网时通常会对电力系统造成不良影响,通过对光伏出力预测可帮助调度部门统一安排光伏与各常规能源之间协调配合,制定调度计划,有效降低光伏接入对电力系统的影响,但目前光伏发电预测技术仍存在预测误差过大问题,为弥补这一不足,利用储能系统对光伏实际功率与计划出力间的差额进行补偿跟踪,可将光储联合发电系统变成常规确定性电源,间接提高光伏发电的预测精度。为最大程度提高光储联合跟踪计划出力能力,本文基于短期光伏预测功率及预测误差随机性,提出采用机会约束规划的储能日前跟踪光伏发电计划出力控制策略。该方法以光储联合发电在调度计划上下限范围内为目标建立数学模型,考虑储能充放电功率与荷电状态(state of charge, SOC)约束条件,并采用粒子群算法进行求解获得提前一天各时刻储能充放电功率值。通过算例对比分析了固定系数和变化系数情况下光储跟踪计划出力效果与储能情况,并为日前储能充放电控制提供了参考方案。针对所建立基于储能系统跟踪光伏发电计划出力模型中目标功率控制系数仅凭经验手动调节弊端问题,本文提出采用模糊控制方法实现对系数自动调节筛选,并通过算例验证了系数连续调节过程,进一步优化完善了跟踪光伏发电计划出力储能控制策略。为综合利用功率型与能量型储能系统在跟踪光伏计划出力应用中各自的优势,本文在只考虑功率限制的多类型储能功率分配原则基础上,又提出先采用模糊控制分配之后再利用荷电状态进行调节与修正储能功率的分配策略。结果有效地实现了在保证光储联合跟踪光伏发电计划出力效果的同时,使功率型储能作为充放电主体,减少了能量型储能系统充放电次数,发挥了各类储能优势,延长了使用寿命。
[Abstract]:With the depletion of traditional energy, solar energy is recognized as one of the most competitive energy in the future because of its rich resources and green environment. In recent years, photovoltaic power generation market has also been rapidly developed in China, the annual installed capacity has occupied the first place in the world. However, photovoltaic power generation is intermittent energy, the output power is uncertain, when connected to the grid will usually have a negative impact on the power system. The prediction of photovoltaic power can help the dispatching department to arrange the coordination and coordination between photovoltaic and conventional energy sources, and make the scheduling plan, which can effectively reduce the impact of PV access on the power system. However, there is still the problem that the prediction error of photovoltaic power generation is too large. In order to make up for this deficiency, the difference between the actual photovoltaic power and the planned output is compensated and tracked by the energy storage system. The optical storage combined generation system can be transformed into a conventional deterministic power supply and the prediction accuracy of photovoltaic power generation can be improved indirectly. Based on the randomness of short-term photovoltaic prediction power and prediction error, a power control strategy for pre-day tracking of photovoltaic power generation plan with opportunistic constraint programming is proposed in this paper. In this method, the mathematical model of optical storage combined generation within the upper and lower limits of dispatching plan is established, and the constraint conditions of storage charge and discharge power and state of charge state of charge, SOC) are considered. Particle swarm optimization algorithm is used to calculate the power of energy storage at different times one day in advance. The effect of energy storage and the effect of energy storage in the case of fixed coefficient and variable coefficient are compared and analyzed by examples, and a reference scheme is provided for the control of charge and discharge of energy storage before day. In order to solve the problem that the target power control coefficient can be adjusted manually only by experience in the model based on energy storage system, a fuzzy control method is proposed to automatically adjust and screen the coefficients. An example is given to verify the continuous regulation process of the coefficient and further optimize and perfect the control strategy of energy storage for tracking the photovoltaic power generation plan. In order to make full use of the respective advantages of power type and energy type energy storage system in the application of tracking photovoltaic planning power, this paper based on the principle of multi-type energy storage power allocation considering only the power limit. The strategy of adjusting and modifying the energy storage power by using the state of charge after the fuzzy control allocation is proposed. The results show that the energy storage can be used as the main body of charge and discharge, and the energy storage system can reduce the charge and discharge times of the energy storage system and bring into play all kinds of energy storage advantages while ensuring the effect of the optical storage joint tracking photovoltaic power generation plan. Extended service life.
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM615
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,本文编号:1959417
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