用于风储联合发电的储能监控系统设计

发布时间：2017-07-26 10:09

  本文关键词：用于风储联合发电的储能监控系统设计

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【摘要】：近年来,随着风力发电技术的不断发展与并网规模的增大,解决风电波动性、间歇性与不可预知性给风电并网所带来的各种问题十分迫切。改善的途径之一即是加装储能系统,以平抑风功率的波动,并可实现更深层次的计划调度。而储能监控系统是储能系统的核心,并负责监控整个储能系统的工作状态,因此设计一种用于风储联合发电控制的储能监控系统具有重要意义。本课题是国家科技支撑计划“以大规模可再生能源的利用为特征智能电网综合示范工程”的子课题之一,旨在上海市崇明县东滩风电场设计建设一座用于风储联合发电的电池储能电站。本文首先简单描述了课题的工程背景以及研究意义,随后详细阐述了储能技术、储能监控系统、储能优化控制策略的国内外研究现状,以及目前储能在风电场中的研究与工程应用现状。并且对所采用的电池储能系统组成与结构进行了简单介绍,对比分析了目前主流的储能技术,进行了储能系统的选型工作。接着,本文对监控系统的软硬件结构进行了设计。提出了双机双网的冗余硬件架构,并经过分析提出了客户端／服务器形式的软件架构,描述了监控系统运行所依赖的基础监控支撑平台的功能。然后,针对实际功能需求,设计了多层次的监控功能结构,并进行了监控应用与后台服务的设计与实现。并且,对监控应用中所用到的优化控制算法进行了阐释,描述了算法的基本原理与实现流程,并通过简单仿真观察效果。最后,分析了系统实际运行的数据结果,进行了总结。事实证明,该监控系统运行可靠稳定,实际控制效果较好。
【关键词】：风储联合发电 电池储能系统 远程监控 冗余 滤波
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP277;TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 课题的研究背景与意义9-13
• 1.1.1 项目来源9
• 1.1.2 工程背景9-10
• 1.1.3 储能及其监控系统的作用10-11
• 1.1.4 本课题的研究意义11-13
• 1.2 国内外研究与应用现状13-23
• 1.2.1 储能技术与应用现状13-14
• 1.2.2 储能监控系统研究应用现状14-18
• 1.2.3 储能优化控制策略研究现状18-20
• 1.2.4 储能在风电场中的研究应用20-23
• 1.3 论文的主要内容与章节安排23-25
• 第二章 电池储能系统选型25-33
• 2.1 系统组成25-28
• 2.1.1 储能电池及管理系统26
• 2.1.2 能量转换系统26-27
• 2.1.3 储能监控系统27-28
• 2.2 储能电池技术28-30
• 2.2.1 电池储能与其他储能特点28
• 2.2.2 典型电池储能技术分析28-30
• 2.3 典型电池储能系统结构30-32
• 2.3.1 模块化电池储能系统30-31
• 2.3.2 典型的BESS结构31-32
• 2.4 系统选型32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 监控系统结构设计33-45
• 3.1 典型监控系统结构33-36
• 3.1.1 简易型系统结构33-35
• 3.1.2 标准型系统结构35-36
• 3.2 硬件结构36-38
• 3.2.1 实时控制区36-37
• 3.2.2 数据采集区37-38
• 3.3 软件结构38-41
• 3.3.1 需求分析38-39
• 3.3.2 功能结构39-40
• 3.3.3 技术特点40-41
• 3.4 支撑平台41-43
• 3.4.1 网络子系统42
• 3.4.2 数据库子系统42
• 3.4.3 图形子系统42-43
• 3.4.4 报表子系统43
• 3.4.5 其他系统服务43
• 3.5 本章小结43-45
• 第四章 监控系统功能设计及实现45-63
• 4.1 基本功能45-48
• 4.1.1 数据采集46-47
• 4.1.2 基本SCADA功能47-48
• 4.2 高级应用功能48-62
• 4.2.1 全景展示工具48-51
• 4.2.2 储能电站级监控51-56
• 4.2.3 储能PCS级监控56-58
• 4.2.4 储能BMS级监视程序58-59
• 4.2.5 储能优化控制服务59-61
• 4.2.6 执行评价服务61-62
• 4.3 本章小结62-63
• 第五章 风储联合优化控制算法设计63-71
• 5.1 风储平抑有功波动控制63-67
• 5.1.1 滤波算法原理63-64
• 5.1.2 SOC协调控制算法原理64-65
• 5.1.3 带SOC控制的平抑波动算法65-67
• 5.2 无功控制67-68
• 5.2.1 定功率因数68
• 5.2.2 定无功功率68
• 5.3 功率分配68-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 工程应用效果与分析71-79
• 6.1 系统运行效果71-77
• 6.2 本章小结77-79
• 第七章 总结与展望79-81
• 致谢81-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间发表论文87

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