独立微网中分布式发电与储能容量优化配置
发布时间：2020-12-27 06:06
微电网作为一种能够有效整合各种分布式电源的小型发配电系统,能够实现对太阳能、风能等清洁能源高效合理地利用,是应对日益严重的环境压力和能源危机的重要手段之一。研究微电网中分布式电源和储能装置的容量优化规划问题很有必要。首先,本文以海岛独立微电网作为研究对象,研究了微电网中风力发电机、柴油发电机、光伏电池阵列及储能装置的工作原理和运行特性,建立了风力发电机的风速-输出功率模型,柴油发电机的油耗-输出功率模型,考虑温度影响的光伏电池光照强度-输出功率模型以及蓄电池的KiBam模型,模型描述了各分布式电源及储能装置出力的功率特性。其次,针对目前分布式电源容量优化相关研究中存在的蓄电池使用寿命计算模型不够精细的问题,研究了考虑蓄电池放电深度和放电速度影响的蓄电池寿命计算模型,并在此基础上建立了以蓄电池组寿命折损成本最低为目标的蓄电池优化调度模型,通过算例对比分析了微电网中多个蓄电池组“分别优化调度”与将其“等效为一个电源调度”这两种调度方式下蓄电池使用寿命的差异,验证了“分别优化调度”可以提高蓄电池的使用寿命,从而降低了蓄电池的替换成本,进而影响到微网电源的容量配置方案。最后,以全寿命周期内成本...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２美丨＋：丨主要微电网分布图??除北美外，微电网还在世界其他地区迅速扩张，特别是在亚太地区，微电网??的数量占到全球总数的４０％
２．２风力发电机的数学模型??本文研究的微电网中风力发电机为永磁直驱风力发电机。永磁直驱风力发??电机系统结构如图２－２所示［２９］。??｜风！！永磁同步＆电机发电机侧交流器?网侧交流器??Ｉ?Ａ?；！?Ｉ：???ｒ－??ｉ??！?！！?ｚ＾ｘ＿｜＿?Ｌ?——?Ｕ?！??ｉ祕－桩４幸中??Ｉ?１１?￣?＼??ｒ｛??Ｉ?」?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ＊??［ｙ?ｊ！????！??图２－１永磁直驱风力发电机系统结构图??由图２－１可以看出，永磁直驱风力发电机由左至右依次由风力机、永磁同步??发电机、发电机侧交流器和电网侧交流器构成。当风速达到风力发电机开始工??作要求的给定值时，风力发电机开始工作。由风力机将空气的动能转化为风力??机叶片旋转的机械能，通过传动装置，风力机的旋转带动永磁同步发电机的转??子进行旋转，进而产生电能，输出交流电压。考虑到系统并网的安全性，永磁??同步发电机产生的交流电通过换流装置间接并网，先由发电机侧交流器对永磁??同步发电机产生的交流电进行整流得到稳定的直流电压，再由电网侧交流器进??行逆变，产生频率为５０Ｈｚ、电压稳定的工频交流电并入微电网。??图２－２为理想状态下风力机的气流模型。其中Ｖ
２．２风力发电机的数学模型??本文研究的微电网中风力发电机为永磁直驱风力发电机。永磁直驱风力发??电机系统结构如图２－２所示［２９］。??｜风！！永磁同步＆电机发电机侧交流器?网侧交流器??Ｉ?Ａ?；！?Ｉ：???ｒ－??ｉ??！?！！?ｚ＾ｘ＿｜＿?Ｌ?——?Ｕ?！??ｉ祕－桩４幸中??Ｉ?１１?￣?＼??ｒ｛??Ｉ?」?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ＊??［ｙ?ｊ！????！??图２－１永磁直驱风力发电机系统结构图??由图２－１可以看出，永磁直驱风力发电机由左至右依次由风力机、永磁同步??发电机、发电机侧交流器和电网侧交流器构成。当风速达到风力发电机开始工??作要求的给定值时，风力发电机开始工作。由风力机将空气的动能转化为风力??机叶片旋转的机械能，通过传动装置，风力机的旋转带动永磁同步发电机的转??子进行旋转，进而产生电能，输出交流电压。考虑到系统并网的安全性，永磁??同步发电机产生的交流电通过换流装置间接并网，先由发电机侧交流器对永磁??同步发电机产生的交流电进行整流得到稳定的直流电压，再由电网侧交流器进??行逆变，产生频率为５０Ｈｚ、电压稳定的工频交流电并入微电网。??图２－２为理想状态下风力机的气流模型。其中Ｖ
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑储能电池参与一次调频技术经济模型的容量配置方法[J]. 黄际元,李欣然,常敏,黎淑娟,刘卫健. 电工技术学报. 2017(21)
[2]基于需求响应的光伏微网储能系统多目标容量优化配置[J]. 周楠,樊玮,刘念,林心昊,张建华,雷金勇. 电网技术. 2016(06)
[3]放电深度对电池使用寿命的影响[J]. 孟仙雅,刘立炳,惠怀兵,冯修成,陈果. 汽车科技. 2016(03)
[4]计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化[J]. 肖浩,裴玮,杨艳红,齐智平,孔力. 高电压技术. 2015(10)
[5]风储联合发电系统中锂电池寿命评估[J]. 李军徽,冯爽,崔新振,严干贵,高凯,李鸿博. 电工电能新技术. 2015(10)
[6]基于变寿命模型的改善风电可调度性的电池储能容量优化[J]. 易林,娄素华,吴耀武,杨天蒙. 电工技术学报. 2015(15)
[7]基于可变寿命模型的电池储能容量优化配置[J]. 娄素华,易林,吴耀武,侯婷婷,杨育丰. 电工技术学报. 2015(04)
[8]考虑电池寿命和过放现象的风电场储能容量优化[J]. 徐群,吕晓禄,武乃虎,张丹丹,张峰,冯江霞. 电网技术. 2014(06)
[9]微电网中储能电池的经济运行分析[J]. 孟良,王前双,高志强,梁宾,李宣义. 电测与仪表. 2014(10)
[10]基于协同进化遗传算法的微网经济环保调度[J]. 宋晓英,王艳松. 电力系统保护与控制. 2014(05)
硕士论文
[1]锂离子动力电池老化特性研究与循环寿命预测[D]. 黄海.山东大学 2016
[2]考虑可变寿命特征的电力系统用电池储能容量优化配置[D]. 易林.华中科技大学 2015
[3]基于蒙特卡洛法的含微电网的配电系统可靠性评估[D]. 王炜.华中科技大学 2013
本文编号：2941232
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２美丨＋：丨主要微电网分布图??除北美外，微电网还在世界其他地区迅速扩张，特别是在亚太地区，微电网??的数量占到全球总数的４０％
２．２风力发电机的数学模型??本文研究的微电网中风力发电机为永磁直驱风力发电机。永磁直驱风力发??电机系统结构如图２－２所示［２９］。??｜风！！永磁同步＆电机发电机侧交流器?网侧交流器??Ｉ?Ａ?；！?Ｉ：???ｒ－??ｉ??！?！！?ｚ＾ｘ＿｜＿?Ｌ?——?Ｕ?！??ｉ祕－桩４幸中??Ｉ?１１?￣?＼??ｒ｛??Ｉ?」?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ＊??［ｙ?ｊ！????！??图２－１永磁直驱风力发电机系统结构图??由图２－１可以看出，永磁直驱风力发电机由左至右依次由风力机、永磁同步??发电机、发电机侧交流器和电网侧交流器构成。当风速达到风力发电机开始工??作要求的给定值时，风力发电机开始工作。由风力机将空气的动能转化为风力??机叶片旋转的机械能，通过传动装置，风力机的旋转带动永磁同步发电机的转??子进行旋转，进而产生电能，输出交流电压。考虑到系统并网的安全性，永磁??同步发电机产生的交流电通过换流装置间接并网，先由发电机侧交流器对永磁??同步发电机产生的交流电进行整流得到稳定的直流电压，再由电网侧交流器进??行逆变，产生频率为５０Ｈｚ、电压稳定的工频交流电并入微电网。??图２－２为理想状态下风力机的气流模型。其中Ｖ
２．２风力发电机的数学模型??本文研究的微电网中风力发电机为永磁直驱风力发电机。永磁直驱风力发??电机系统结构如图２－２所示［２９］。??｜风！！永磁同步＆电机发电机侧交流器?网侧交流器??Ｉ?Ａ?；！?Ｉ：???ｒ－??ｉ??！?！！?ｚ＾ｘ＿｜＿?Ｌ?——?Ｕ?！??ｉ祕－桩４幸中??Ｉ?１１?￣?＼??ｒ｛??Ｉ?」?Ｉ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ＊??［ｙ?ｊ！????！??图２－１永磁直驱风力发电机系统结构图??由图２－１可以看出，永磁直驱风力发电机由左至右依次由风力机、永磁同步??发电机、发电机侧交流器和电网侧交流器构成。当风速达到风力发电机开始工??作要求的给定值时，风力发电机开始工作。由风力机将空气的动能转化为风力??机叶片旋转的机械能，通过传动装置，风力机的旋转带动永磁同步发电机的转??子进行旋转，进而产生电能，输出交流电压。考虑到系统并网的安全性，永磁??同步发电机产生的交流电通过换流装置间接并网，先由发电机侧交流器对永磁??同步发电机产生的交流电进行整流得到稳定的直流电压，再由电网侧交流器进??行逆变，产生频率为５０Ｈｚ、电压稳定的工频交流电并入微电网。??图２－２为理想状态下风力机的气流模型。其中Ｖ
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑储能电池参与一次调频技术经济模型的容量配置方法[J]. 黄际元,李欣然,常敏,黎淑娟,刘卫健. 电工技术学报. 2017(21)
[2]基于需求响应的光伏微网储能系统多目标容量优化配置[J]. 周楠,樊玮,刘念,林心昊,张建华,雷金勇. 电网技术. 2016(06)
[3]放电深度对电池使用寿命的影响[J]. 孟仙雅,刘立炳,惠怀兵,冯修成,陈果. 汽车科技. 2016(03)
[4]计及电池寿命和经济运行的微电网储能容量优化[J]. 肖浩,裴玮,杨艳红,齐智平,孔力. 高电压技术. 2015(10)
[5]风储联合发电系统中锂电池寿命评估[J]. 李军徽,冯爽,崔新振,严干贵,高凯,李鸿博. 电工电能新技术. 2015(10)
[6]基于变寿命模型的改善风电可调度性的电池储能容量优化[J]. 易林,娄素华,吴耀武,杨天蒙. 电工技术学报. 2015(15)
[7]基于可变寿命模型的电池储能容量优化配置[J]. 娄素华,易林,吴耀武,侯婷婷,杨育丰. 电工技术学报. 2015(04)
[8]考虑电池寿命和过放现象的风电场储能容量优化[J]. 徐群,吕晓禄,武乃虎,张丹丹,张峰,冯江霞. 电网技术. 2014(06)
[9]微电网中储能电池的经济运行分析[J]. 孟良,王前双,高志强,梁宾,李宣义. 电测与仪表. 2014(10)
[10]基于协同进化遗传算法的微网经济环保调度[J]. 宋晓英,王艳松. 电力系统保护与控制. 2014(05)
硕士论文
[1]锂离子动力电池老化特性研究与循环寿命预测[D]. 黄海.山东大学 2016
[2]考虑可变寿命特征的电力系统用电池储能容量优化配置[D]. 易林.华中科技大学 2015
[3]基于蒙特卡洛法的含微电网的配电系统可靠性评估[D]. 王炜.华中科技大学 2013
本文编号：2941232
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