基于电力弹簧的虚拟储能控制方法研究
发布时间：2021-10-19 14:44
节能减排和绿色电力共同促进了可再生能源发电的迅速发展。分布式发电（Distributed Generation,DG）作为可再生能源发电的主要形式,其输出功率受可再生能源的间歇性特征影响,波动性较强且较难预测。因此,大规模的DG并网将会引起配电网母线电压波动、配电网需求侧功率无序波动等问题。为解决DG的并网问题,提升配电网对DG的容纳能力,传统储能技术以及虚拟储能（Virtual Storage,VS）控制技术已受到国内外学者的广泛关注。然而,传统储能价格较高且容量有限,而依赖于负载0-1控制的VS技术灵活性较弱且不可控制无功。因此,为解决上述问题,提升配电网对并网DG的容纳能力,本文基于电力弹簧（Electric Spring,ES）理论,’提出基于电力弹簧的虚拟储能（Virtual Storage based on Electric Spring,VSbES）概念及其控制方法,主要内容如下:1.对单个VSbES的控制方法进行研究。建立VSbES的功率控制模型,包括有功控制模型与无功控制模型。以功率控制模型为基础,研究VSbES的控制方法,建立其控制回路,包括ES输出电压的幅值控制回...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ES基本原理示意图
为了解决传统ＶＳ控制技术的上述两大缺点，本文拟提出一种基于ＥＳ的ＶＳ控??制方法（即，ＶＳｂＥＳ）。ＥＳ的概念由香港大学许树源教授于２０１２年首次提出其??基本原理如图１．１所示，其中：??〇负载被分为关键负载（Ｃｒｉｔｉｃａｌ?Ｌｏａｄｓ，?ＣＬ）与非关键负载（Ｎｏｎ－Ｃｒｉｔｉｃａｌ?Ｌｏａｄｓ，??ＮＣＬ）两大类，ＣＬ为对电压质量要求较高的负载，包括医疗设备、精密测量仪器等；??ＮＣＬ为对电压质量要求较低的负载，其可承受一定程度的电压波动，包括照明设施、??烤箱、洗碗机、烘干机等［４４］。??２）?Ｒ为ＣＬ电压，其与母线电压相等；ｒＮＣ为ＮＣＬ电压；Ｆｅｓ为ＥＳ的输出电??压；ＪＥＳ为ＥＳ的输出电流，其与ＮＣＬ电流相等；Ｆ￡Ｓ＿ＯＴｄｅｒ为控制回路向电压源型逆变??器传送的调制信号；Ｚｆ与分别为ＥＳ输出端的滤波电感与滤波电容；Ｃｄ为ＥＳ的直??流侧电容。??叫?????业一；母线??！?ｉｆ?Ｊ７＂电压源型?ｒＥＳ－ｏｒｆｅｒｊ?Ｓ制；?＋???＾Ｅｓｊ－ｒ－ＣＶ?ｙ?逆变器?＾?＿?＇?＾４，??ＤＧ?＿?：——＾?－?ｆｌＵ?＾??——?Ｌ－?ｊ??＋?▼?／￡３?电力弹簧?—??Ｐ非关键负载??图】．１?ＥＳ基本原理示意图??Ｉｎｉ?Ｉｍ??▲?Ａ??ｆｃ－ＲＥＦ?丨，！ＶＣ?〖’Ｃ－ＲＦＦ?
ｙ非关键负载??图１．３?Ｂ２Ｂ型ＥＳ基本原理示意图??与图１．１所示的传统ＥＳ相比，图１．３所示的Ｂ２Ｂ型ＥＳ仅在直流环节有所区别，??其在直流环节增加了一个电压源型整流器，通过整流器实现ＥＳ与大电网的有功功率??交互［６１］，可有效提升ＥＳ的有功调节能力。??综上所述，鉴于Ｂ２Ｂ型ＥＳ的诞生，图１．２中与ＪＥＳ的相位差可不再限制为??±９０°，ＥＳ具备了同时调节负荷侧有功与无功的能力。本文正是利用ＥＳ的这一特性，??提出一种基于ＥＳ的ＶＳ控制方法（即，ＶＳｂＥＳ），改善现有ＶＳ控制技术的缺点，弥??补传统储能装置成本高、容量有限的缺陷，为未来配电网中ＤＧ的大规模接入提供技??术支撑。需要说明的是，本文后续内容所提及的ＥＳ均为Ｂ２Ｂ型ＥＳ。??１．３本文的主要工作??综合上述国内外研宄现状可知
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多主体博弈与强化学习的并网型综合能源微网协调调度[J]. 刘洪,李吉峰,葛少云,张鹏,陈星屹. 电力系统自动化. 2019(01)
[2]多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型[J]. 李小腾,王峰,彭红英,李俊,滕云. 可再生能源. 2018(12)
[3]一种解决光伏并网馈线电压波动的新方法[J]. 杨凯,江渝,唐酿,冯琨,赵宇琪. 可再生能源. 2018(11)
[4]新能源环境下配电网无功电压协调优化[J]. 雒浪,吴杰康,杨秀菊,王亚文. 广东电力. 2018(06)
[5]高渗透率光伏配电网中电池储能系统综合运行控制策略[J]. 李佳琪,陈健,张文,张逸成,鲍冠南. 电工技术学报. 2019(02)
[6]低谐波畸变的快速主动移频式孤岛检测方法[J]. 邹培源,黄纯,白振宇,石雁祥,王永红. 电力系统及其自动化学报. 2018(01)
[7]融合虚拟储能系统的楼宇微网模型预测调控方法[J]. 张风晓,靳小龙,穆云飞,贾宏杰,余晓丹,刘德田. 中国电机工程学报. 2018(15)
[8]空调负荷虚拟储能技术研究[J]. 童亦斌,游小杰,王怡岚,黄梅. 北京交通大学学报. 2017(05)
[9]电力弹簧稳态运行范围及越限失灵机理分析[J]. 程益生,陆振纲,汪可友,赵国亮,黄鑫,柳劲松. 电力系统自动化. 2017(14)
[10]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)
博士论文
[1]非线性、量化和结构约束的多智能体协同控制研究[D]. 曾志文.国防科学技术大学 2017
硕士论文
[1]基于多智能体技术的电动汽车优化充电研究[D]. 蒋林洳.南京师范大学 2017
本文编号：3445071
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ES基本原理示意图
为了解决传统ＶＳ控制技术的上述两大缺点，本文拟提出一种基于ＥＳ的ＶＳ控??制方法（即，ＶＳｂＥＳ）。ＥＳ的概念由香港大学许树源教授于２０１２年首次提出其??基本原理如图１．１所示，其中：??〇负载被分为关键负载（Ｃｒｉｔｉｃａｌ?Ｌｏａｄｓ，?ＣＬ）与非关键负载（Ｎｏｎ－Ｃｒｉｔｉｃａｌ?Ｌｏａｄｓ，??ＮＣＬ）两大类，ＣＬ为对电压质量要求较高的负载，包括医疗设备、精密测量仪器等；??ＮＣＬ为对电压质量要求较低的负载，其可承受一定程度的电压波动，包括照明设施、??烤箱、洗碗机、烘干机等［４４］。??２）?Ｒ为ＣＬ电压，其与母线电压相等；ｒＮＣ为ＮＣＬ电压；Ｆｅｓ为ＥＳ的输出电??压；ＪＥＳ为ＥＳ的输出电流，其与ＮＣＬ电流相等；Ｆ￡Ｓ＿ＯＴｄｅｒ为控制回路向电压源型逆变??器传送的调制信号；Ｚｆ与分别为ＥＳ输出端的滤波电感与滤波电容；Ｃｄ为ＥＳ的直??流侧电容。??叫?????业一；母线??！?ｉｆ?Ｊ７＂电压源型?ｒＥＳ－ｏｒｆｅｒｊ?Ｓ制；?＋???＾Ｅｓｊ－ｒ－ＣＶ?ｙ?逆变器?＾?＿?＇?＾４，??ＤＧ?＿?：——＾?－?ｆｌＵ?＾??——?Ｌ－?ｊ??＋?▼?／￡３?电力弹簧?—??Ｐ非关键负载??图】．１?ＥＳ基本原理示意图??Ｉｎｉ?Ｉｍ??▲?Ａ??ｆｃ－ＲＥＦ?丨，！ＶＣ?〖’Ｃ－ＲＦＦ?
ｙ非关键负载??图１．３?Ｂ２Ｂ型ＥＳ基本原理示意图??与图１．１所示的传统ＥＳ相比，图１．３所示的Ｂ２Ｂ型ＥＳ仅在直流环节有所区别，??其在直流环节增加了一个电压源型整流器，通过整流器实现ＥＳ与大电网的有功功率??交互［６１］，可有效提升ＥＳ的有功调节能力。??综上所述，鉴于Ｂ２Ｂ型ＥＳ的诞生，图１．２中与ＪＥＳ的相位差可不再限制为??±９０°，ＥＳ具备了同时调节负荷侧有功与无功的能力。本文正是利用ＥＳ的这一特性，??提出一种基于ＥＳ的ＶＳ控制方法（即，ＶＳｂＥＳ），改善现有ＶＳ控制技术的缺点，弥??补传统储能装置成本高、容量有限的缺陷，为未来配电网中ＤＧ的大规模接入提供技??术支撑。需要说明的是，本文后续内容所提及的ＥＳ均为Ｂ２Ｂ型ＥＳ。??１．３本文的主要工作??综合上述国内外研宄现状可知
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多主体博弈与强化学习的并网型综合能源微网协调调度[J]. 刘洪,李吉峰,葛少云,张鹏,陈星屹. 电力系统自动化. 2019(01)
[2]多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型[J]. 李小腾,王峰,彭红英,李俊,滕云. 可再生能源. 2018(12)
[3]一种解决光伏并网馈线电压波动的新方法[J]. 杨凯,江渝,唐酿,冯琨,赵宇琪. 可再生能源. 2018(11)
[4]新能源环境下配电网无功电压协调优化[J]. 雒浪,吴杰康,杨秀菊,王亚文. 广东电力. 2018(06)
[5]高渗透率光伏配电网中电池储能系统综合运行控制策略[J]. 李佳琪,陈健,张文,张逸成,鲍冠南. 电工技术学报. 2019(02)
[6]低谐波畸变的快速主动移频式孤岛检测方法[J]. 邹培源,黄纯,白振宇,石雁祥,王永红. 电力系统及其自动化学报. 2018(01)
[7]融合虚拟储能系统的楼宇微网模型预测调控方法[J]. 张风晓,靳小龙,穆云飞,贾宏杰,余晓丹,刘德田. 中国电机工程学报. 2018(15)
[8]空调负荷虚拟储能技术研究[J]. 童亦斌,游小杰,王怡岚,黄梅. 北京交通大学学报. 2017(05)
[9]电力弹簧稳态运行范围及越限失灵机理分析[J]. 程益生,陆振纲,汪可友,赵国亮,黄鑫,柳劲松. 电力系统自动化. 2017(14)
[10]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)
博士论文
[1]非线性、量化和结构约束的多智能体协同控制研究[D]. 曾志文.国防科学技术大学 2017
硕士论文
[1]基于多智能体技术的电动汽车优化充电研究[D]. 蒋林洳.南京师范大学 2017
本文编号：3445071
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