模块化VRB-EC混合储能系统配置与控制的优化

发布时间：2019-09-27 21:03

【摘要】：提出了一种适用于全钒液流电池-电化学电容器(VRB-EC)混合储能系统(HESS)的控制策略,分析了EC的最优配置数量及HESS的最小成本。根据风电预测数据设计HESS总充放电功率,通过设定EC的动作区间以降低对VRB的损耗,通过排序法实现对VRB各单元充电任务的合理分配。基于某风电场30 d实测及预测数据,仿真分析了EC配置数量对HESS成本的影响,得到了HESS的最优配置及最小成本,为工程应用中VRB-EC混合储能系统运行方式的制定和配置的选择提供了参考依据。
【图文】：

HESS（t）<PEC.N时，有：PEC（t）=PHESS（t）PBESS（t）=≤0（4）其中，PEC.N为所配置EC的额定功率，，由第3节所述HESS配置方法计算得到。当PHESS（t）>PEC.N时，有：PBESS（t）=PHESS（t）PEC（t）=≤0（5）则t时刻VRB和EC能量计算公式如下。充电时：EBESS（t）=EBESS（t-Δt）+PBESS（t）ΔtηBESS.C（6）00:0006:0012:0018:0024:00-13013功率／MW时刻PHESSPwind-PrefPHESS-downPHESS-upε（t）图2HESS充放电功率设计Fig.2DesignofHESScharging／dischargepower图1HESS结构图Fig.1StructureofHESS电网Pwind（t）Pout（t）………储能模块PHESS（t）PBESS（t）PEC（t）………VRB状态采集器EC状态采集器（控制模块）HESS充放电控制器（计算模块）中央管理器采集模块采集模块风电场Pwind（t），Pref（t）预测精度

跎俚?53次，说明VRB承担的充放电任务逐渐减轻，与实际情况相符；在不同技术指标下各电池单元充放电次数相差不大，分别在0~81次、0~69次和0~63次变化（见表3），说明所设计控制策略合理分配了VRB单元的充放电任务。5结论a.提出了一种适用于VRB-EC混合储能系统ε（t）／MWNEC.u-bMmin／万元170478321124215384362046531025462666表2HESS优化配置结果Tab.2OptimizedHESSconfiguration第34卷电力自动化设备Mmin520055005800M／万元0100N200300400EC.u-bNEC.u图5M与NEC.u之间关系曲线Fig.5M-NEC.ucurve0.80-0.807:0007:3008:00-303PBESS，PEC／MW00:0006:0012:0018:0024:00时刻PBESSPECNEC.u-bPEC.N-u图6VRB和EC充电功率波形Fig.6WaveformsofVRBandECchargingpower300550800nBESS.i050100150200250i图7VRB各单元充放电次数统计Fig.7Statisticsofcharging／dischargingtimesofVRBcellsε（t）=0MWε（t）=3MWε（t）=5MWε（t）／MWmax｛nBESS.i｝min｛nBESS.i｝max｛nBESS.i｝-min｛nBESS.i｝075467381356249369545339063表3统计分析Tab.3Statisticalanalysis储能介质Px.N-u／kWCx.p／（元·kW-1）Cx.e／［元·（kW·h）-1］nx.maxηx.Cηx.DVRB100358028001.8×1040.800.80EC50109074502.0×1050.950.95表1VRB和EC技术经济参数Tab.1TechnicalandeconomicparametersofVRBandEC注：下标x代表BESS、EC。
【作者单位】： 东北电力大学电气工程学院;国网辽宁省电力有限公司;
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA-05A112) 国家自然科学基金资助项目(60934005,51207018) 吉林省教育厅“十二五”科技项目(吉教科合字[2012]89号) 东北电力大学博士点基金资助项目(BSJXM-201205)~~
【分类号】：TM614

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2542887