含压缩空气储能的光储系统虚拟惯性协调控制策略

发布时间：2021-02-24 01:52

　　压缩空气储能具有建设成本低、容量大、存储方便等特点,其通过换流器并采用虚拟惯性控制下可对电网提供频率支持,但与超级电容器这类型的功率型储能装置不同,其响应速度较慢。针对该问题提出了一种不同光储单元间的虚拟惯性协调控制策略,将压缩空气储能和超级电容器相配合,对系统中存在的不同时间尺度的功率扰动进行频次上的区分。结合虚拟同步发电机控制技术,通过对虚拟惯量的灵活调节,实现了储能间的协调配合,达到了超级电容器平抑高频扰动,压缩空气储能平抑低频扰动的效果。最后,搭建了基于RT-LAB仿真机与DSP控制器的硬件在环测试平台,验证了所提控制策略下不同光储单元对系统较好的频率支持作用。 

【文章来源】：华北电力大学学报(自然科学版). 2020,47(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

混合储能系统拓扑结构

图1中的压缩空气储能系统采用较为先进的液气压缩储能系统，该系统中的存储介质为气体和液体混合介质，通过控制液体的体积来对气体进行压缩，实现对能量的存储[18]，具体结构如图2所示。气体的压缩和膨胀过程中需要热能的参与，普通压缩空气系统中热能与外界环境交换，造成热能损失，压缩空气储能系统的压缩和膨胀效率会变低，采用液气混合介质压缩空气储能可减小此类损失。在图2所示的压缩空气储能系统中，空气压缩中所产生的热量被液体吸收，液体因为具有较大的比热容可以实现压缩过程中的恒温转换，提高转换效率。压缩空气储能能量转换过程中的重要理论依据为理想气体状态方程[18]:

超级电容器在电路中的等效模型如图3所示，图中UC为超级电容器的端电压，IC为流经电容器的电流，RES为等效串联电阻，CSC为超级电容器的等效电容值。超级电容器的电气性能用式(6)表示:

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3048593