储能装置在微电网中的应用研究

发布时间：2019-08-15 17:09

【摘要】：随着全球性能源与环境问题日益凸显，微电网技术已成为当前研究的热点，人们开始考虑把微电网作为大电网的重要补充。微电网是将分布式电源、负荷、储能装置以及控制装置结合而形成的可控的独立供电系统，可并网运行也可孤网运行。作为电力系统的有力补充，微电网能够较好的解决分布式电源与大电网的并网问题。微电网与大电网相结合能够较好的提高供电可靠性，可有效解决传统供电方式的弊端。微电网作为大电网的有效补充，具有比较广阔的应用前景。 储能技术作为微电网的核心技术之一，应用于微电网可以起到改善微电网的供电质量，提高微电网经济效益，减少电力系统的负荷峰谷差，抑制电力系统振荡、提高系统稳定性等重要作用，是微电网安全可靠运行的关键。本文以蓄电池和超导磁构成的混合储能为主要研究对象，以储能在微电网中的作用为研究目的，研究了储能的系统构成，，充放电控制策略。 本文首先从定义、结构、运行特性以及发展趋势等方面对微电网进行了概述，并且从微电网的控制、继电保护以及其经济性等方面阐述了微电网的关键技术，详细介绍了微电网的控制策略。接着对微电网中几种主要的微电源，包括光伏电池、风力电机以及燃料电池，分别从工作原理、系统结构、数学模型、仿真分析等方面进行了详细的分析研究。光伏电池建模分析中，得到了不同温度和光照条件下的光伏电池的输出特性，描述了利用扰动法来实现的MPPT模型，能够很好的进行最大功率点跟踪；风力发电机仿真分析中，对风速进行了模拟仿真，利用MATLAB/simulink自带的风机模型建立了风力发电的系统仿真模型；燃料电池仿真分析中，主要以PEMFC为例建立了仿真模型，分析了其极化特性和效率特性，并对其输出电压和功率的动态响应进行了模拟仿真。 然后，本文对蓄电池储能以及超导磁储能进行建模、充放电控制及仿真分析，并分析了蓄电池和超导磁的三种并联方式，并建立了混合储能的等效模型。最后通过对含储能装置的多分布式电源的微电网进行了仿真分析，仿真研究了微电网发生三相短路故障导致电压暂降时，储能装置对电压暂降的补偿作用，以及仿真验证了在投/切负荷时储能装置对维持微电网系统功率平衡，稳定电压、频率的作用，并且在基于削峰填谷的思想上加入了微电网经济效益评估，仿真分析了储能对微电网经济优化运行的作用，验证了储能能够在起到削峰填谷作用的同时起到转移负荷提高微电网经济优化运行的作用。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM91

【参考文献】

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本文编号：2527119