基于超导-蓄电池混合储能的风电输出功率控制策略研究

发布时间：2021-09-17 05:20

　　近年来,风力发电作为一种可再生能源由于其清洁高效无污染的优势被广泛使用,但风能具有随机性、不稳定性、难以预测性等缺点,风力发电系统常常会出现严重的功率波动,致使供电系统稳定性遭到破坏,造成电能质量的严重下降。利用储能设备能够对能量进行吞吐的原理,在风电系统中配置储能设备可以有效克服风能的上述缺点,同时能提高风能利用效率,缓解对并网产生的不利影响,使风力发电成为潜力巨大、开发价值极高的可再生能源产品。混合储能系统（Hybrid Energy Storage System,HESS）是一种能够对电功率波动起到补偿与抑制作用的新型储能设备,与单一储能方式相比,在元件结构和控制策略方面有明显差别,同时因其非线性、耦合、时变的特点,其控制难度大大增加。基于上述问题,以一种超导-蓄电池混合储能系统为研究对象,分析研究了该混合储能系统的结构,并设计了相应的控制策略,之后对其结构和控制策略分别进行了理论分析和研究论证,具体内容如下:（1）针对风电非线性、时变、耦合的特点,考虑了风电与混合储能系统各自的动态模型,详细分析了超导-蓄电池混合储能系统的运作性能,得到了该混合储能系统的实用数学模型。并对储能设... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混合储能系统的应用现状
        1.2.2 混合储能技术的应用现状
        1.2.3 混合储能系统控制策略研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 混合储能系统拓扑结构与数学分析
    2.1 风力发电系统拓扑结构
    2.2 混合储能系统结构与模型
        2.2.1 蓄电池等效模型
        2.2.2 超导建模分析及其等效模型
    2.3 储能变流器模型及数学分析
    2.4 小结
3 混合储能系统控制策略设计
    3.1 混合储能系统控制策略研究意义
    3.2 混合遗传算法
        3.2.1 改进型遗传算法
        3.2.2 改进型反向传播算法
        3.2.3 混合遗传算法设计与优化
    3.3 混合储能系统双闭环控制方案
        3.3.1 双闭环控制方案设计
        3.3.2 AC/DC变流器控制
        3.3.3 DC/DC变流器控制
    3.4 混合储能系统功率分配策略
        3.4.1 基于一阶低通滤的能量分配策略
        3.4.2 蓄电池荷电状态分区管理策略
        3.4.3 超导荷电状态分区管理策略
    3.5 系统双闭环控制方案设计
    3.6 小结
4 混合储能系统平抑功率波动仿真分析
    4.1 风力发电系统的模型建立
    4.2 风力发电系统的仿真参数
    4.3 混合储能系统功率补偿仿真
        4.3.1 混合遗传算法仿真验证
        4.3.2 混合储能系统与单一电池储能仿真分析
        4.3.3 混合储能系统恒流恒压充电仿真
        4.3.4 混合储能系统动态功率补偿仿真
        4.3.5 仿真对比分析
    4.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3398047