基于多电平变流器的混合储能系统在风电场的应用研究

发布时间：2025-03-30 03:50

　　风能是一种无污染、可再生的新能源,从多年前就倍受全球的关注。但是风能的波动性、间歇性等特点使得风电并网运行时给电网带来隐患。加设储能系统对系统进行补偿可以解决风能的波动性、间歇性等问题。为此,本文设计了铅酸蓄电池和超级电容组合的混合储能模块来平抑风电功率波动,并与模块化多电平变流模块相配合输出优质波形。解决了现阶段风力发电并网运行的主要问题,满足电网侧需求,为风电机组的输出增加两个可靠稳定的因素,提高风电机组并网运行的稳定性。首先,以平抑风电机组功率波动,满足电网侧需求的主要目的,对系统整体结构进行了设计。在风机出口端增加模块化多电平变流模块,双向DC/DC变换混合储能模块和均衡模块。并对模块化多电平变流模块,混合储能模块的原理、拓扑图及模型进行阐述。其次,对系统控制策略进行了研究。模块化多电平变流模块使用双闭环控制策略稳定电压电流,保证系统输出优质波形;混合储能模块使用恒功率法,在风机出力高于电网侧需求时吸收功率,在风机出力低于电网侧需求时补偿功率;铅酸蓄电池部分使用均衡控制策略对单体电池电压进行均衡,本文在原有的均衡方法上进行改进,设计出一套更快速、充放电次数更数少的均衡策略,延长了...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-4模块化多电平变流器拓扑图

图2-3单个模块拓扑图Figure2-3Individualmoduletop为三相即可得到模块化多电平模块，模SM1SM1SM1

图 2-3 单个模块拓扑图

它通过将多个子模块级联叠加输出很高的电压，具有输出谐波少、模块化程度高等诸多特点。M2C技术最早应用于高压柔性直流输电中，近年来，也逐步应用到其他领域中，其模块主要由低压IGBT及电容构成，单个模块如图2-3所示。图2-3单个模块拓扑图Figure2-3Indi....

图2-5电流充放电联系Figure2-5Currentcharginganddischargingcontact(2).铅酸蓄电池模型建立以明确表示铅酸蓄电池过冲或过放行为及它们自己散失电能的过程，用效果相仿的结构

).铅酸蓄电池容量以单位(A.h)表示。在25℃的环境温度下，铅酸蓄电池放电的QIdtt0酸蓄电池容量与放电电流关系如图2-5所示。

图2-6铅酸蓄电池等价结构

图2-6铅酸蓄电池等价结构Lead-acidbatteryequivalentstructure，Rbt是连接电阻，Rb和Cb是铅酸蓄电池过充过放行为的酸蓄电池内阻，Rbp是铅酸蓄电池自放充的等效电阻，Cb分的体现了其动态效果，但是存在参数模糊之类的短板。所

本文编号：4038148