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大惯量风力发电系统功率波动平抑控制策略综述 预览 被引量:2
1
作者 邢小文 孟洪民 谢利理 《华北电力大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第1期31-38,共8页
由风速波动性和间歇性引起的风机出力波动对电网安全稳定运行造成不利影响。因此,平抑输出功率波动性成为大惯量风机控制的主要研究目标之一。首先对影响风功率波动性的因素进行梳理,然后以风能利用效率为标准,将输出功率平抑策略分为... 由风速波动性和间歇性引起的风机出力波动对电网安全稳定运行造成不利影响。因此,平抑输出功率波动性成为大惯量风机控制的主要研究目标之一。首先对影响风功率波动性的因素进行梳理,然后以风能利用效率为标准,将输出功率平抑策略分为低风能利用型、高风能利用型和其它类型三类。从基本原理、方法、优缺点和研究趋势等多方面,对各类平抑策略进行全面综述和总结,对比归纳了不同控制策略的本质,并对未来研究方向进行讨论。此外,文中亦对风轮转动惯量与风能利用效率、功率波动性关系进行深入分析,论证了大惯量风机功率波动平抑过程中兼顾效率的重要性。 展开更多
关键词 风力发电 风机控制 储能 功率波动性 效率 最大风能捕获
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不平衡电压下并网逆变器功率与电流协调控制 预览
2
作者 晏夏瑜 史丽萍 +1 位作者 董宇 韩丽 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期12-14,33共4页
当电网电压不平衡时,逆变器并网功率恒定与电流无谐波无法同时实现。首先分析了并网功率波动和电流谐波产生的机理,然后提出了一种功率与电流协调控制策略,在静止坐标系下,利用直接功率控制算法得到功率控制时的指令电流,采用级联低通... 当电网电压不平衡时,逆变器并网功率恒定与电流无谐波无法同时实现。首先分析了并网功率波动和电流谐波产生的机理,然后提出了一种功率与电流协调控制策略,在静止坐标系下,利用直接功率控制算法得到功率控制时的指令电流,采用级联低通滤波器滤除前述指令电流中的谐波分量得到电流控制时的指令电流,进一步地,通过加权思想实现功率与电流协调控制,无需锁相环和电压/电流正负序分量提取,算法简单。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 并网逆变器 不平衡电压 功率波动 协调控制
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光储协调互补平抑功率波动策略及经济性分析 被引量:5
3
作者 马伟 王玮 +2 位作者 吴学智 胡若男 姜久春 《电网技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期730-737,共8页
为提高光储型电站的综合经济性,降低储能的容量配置,提出了采用光储协调互补方法来平抑光伏并网功率波动的策略,通过动态调整光伏的最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)工作点来平抑大幅度的功率波动,此外通过储能的快... 为提高光储型电站的综合经济性,降低储能的容量配置,提出了采用光储协调互补方法来平抑光伏并网功率波动的策略,通过动态调整光伏的最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)工作点来平抑大幅度的功率波动,此外通过储能的快速充放电来平抑幅度较小、变化较快的功率波动。通过光伏和储能的协同作用,既能将光伏功率波动抑制在电网允许范围内,又可减少储能系统的容量配置、降低储能系统的使用频率。建立了5个方面的指标用于评价平抑后的光伏功率波动性、储能的投资和运行费用,并以某光伏电站的实测数据对所提策略进行了仿真,结果验证了所提策略的正确性。此外,通过与常规的平抑光伏功率波动方法对比,结果表明:所提方法能够减少对储能容量配置的需求,延长储能的使用寿命,提高光储型电站的综合经济性。 展开更多
关键词 光伏 功率波动 最大功率跟踪 储能 经济性
基于UPFC/BESS的大电网新能源系统功率波动柔性跟踪控制研究
4
作者 王金星 刘青 《电力建设》 北大核心 2017年第10期33-40,共8页
随着新能源发电技术的快速发展,对大电网新能源系统灵活交流输电技术提出了新的要求。为了解决大电网新能源发电波动性、间歇性及负荷突变等引起的功率波动和电网稳定问题,提出了一种新型基于蓄电池储能系统(battery energy storage sy... 随着新能源发电技术的快速发展,对大电网新能源系统灵活交流输电技术提出了新的要求。为了解决大电网新能源发电波动性、间歇性及负荷突变等引起的功率波动和电网稳定问题,提出了一种新型基于蓄电池储能系统(battery energy storage system,BESS)接入的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)装置。建立了含风电、光伏发电和UPFC/BESS的大电网新能源系统数学模型,基于广域测量系统(wide area measurement system,WAM S)技术设计出UPFC/BESS关于抑制新能源电力功率波动的柔性跟踪控制方法,该方法使储能装置柔性交换系统的有功功率和无功功率,消除了有功波动对节点电压的影响。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果表明,UPFC/BESS具有较强的有功调节控制能力,能够快速抑制大电网新能源接入系统的负荷与电源功率波动。 展开更多
关键词 蓄电池储能系统(BESS) 统一潮流控制器(UPFC) 大电网新能源系统 柔性跟踪控制 功率波动
采用半自由工况点和分块优化策略的大惯量风力发电系统模型预测控制 预览
5
作者 孟洪民 刘吉臻 +1 位作者 张江昆 林忠伟 《华北电力大学学报:自然科学版》 北大核心 2017年第4期78-84,共7页
风速随机性和间歇性对风机在风能捕获效率、出力波动性、机械载荷等目标的控制带来困难。针对额定风速以上区间,提出一种多目标模型预测控制策略:其基于半自由稳态工况点的多模型调度策略,在确保转速以额定值附近变动的同时,减少桨距... 风速随机性和间歇性对风机在风能捕获效率、出力波动性、机械载荷等目标的控制带来困难。针对额定风速以上区间,提出一种多目标模型预测控制策略:其基于半自由稳态工况点的多模型调度策略,在确保转速以额定值附近变动的同时,减少桨距角动作,进而获得更好控制效果;采用水平分块策略优化目标二次型函数寻优过程,减小计算量和计算时间。多场景对比仿真结果表明,该方法具有更好动态特性,发电机输出功率波动和机械载荷减小,寻优计算时间缩短,具有较高工程应用价值。 展开更多
关键词 风力发电 模型预测控制 多自由度 多目标 功率波动性 机械载荷
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基于风电预测误差区间的动态经济调度 被引量:6
6
作者 刘立阳 孟绍良 吴军基 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期87-93,共7页
由于风电的预测值与实际值存在偏差,含风电的动态经济调度需考虑风电预测的不确定性。根据风电场的历史预测误差数据,提出利用核密度估计建立某预测值条件下的误差概率分布,并以高斯核函数为例推导了相应的误差置信区间,将动态经济调度... 由于风电的预测值与实际值存在偏差,含风电的动态经济调度需考虑风电预测的不确定性。根据风电场的历史预测误差数据,提出利用核密度估计建立某预测值条件下的误差概率分布,并以高斯核函数为例推导了相应的误差置信区间,将动态经济调度中涉及的不确定性问题转换为确定性区间问题,降低了调度模型的复杂度。实际数据分析表明核密度估计具有较高的拟合优度,能够避免高估或低估误差。最后通过含风电场的IEEE 30节点系统仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 经济调度 风电 出力波动 预测误差 误差置信区间
钒液流电池在光伏发电系统中的应用研究
7
作者 张晓红 马列 《电力学报》 2016年第2期111-115,共5页
随着光伏发电建设规模的迅速扩增,结合分布式光伏发电并网的实践应用情况,光伏发电受光照和温度的变化引起的发电功率波动问题愈显突出。为了实现光伏发电系统向电网输送的功率稳定,提出运用储能型光伏发电系统,以解决削峰填谷、并网功... 随着光伏发电建设规模的迅速扩增,结合分布式光伏发电并网的实践应用情况,光伏发电受光照和温度的变化引起的发电功率波动问题愈显突出。为了实现光伏发电系统向电网输送的功率稳定,提出运用储能型光伏发电系统,以解决削峰填谷、并网功率波动等问题。在储能型光伏发电系统中采用了新型储能元件钒液流电池(VRB),以抑制功率波动对电网产生的负面影响。详细的分析了VRB的应用优势以及工作原理,并建立了VRB等效电路模型,利用Matlab/Simulink仿真软件对VRB的充放电特性进行仿真分析,仿真结果充分的验证了所提出的新型储能元件VRB具有可行性和实用性。 展开更多
关键词 储能 光伏发电 功率波动 钒液流电池
含分布式发电的微电网中储能装置容量优化配置 预览 被引量:62
8
作者 刘舒 李正力 +3 位作者 王翼 马瑞 陆丹 刘皓明 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2016年第3期78-84,共7页
由于分布式发电的随机性、间歇性,含分布式发电的微电网很难满足电网接入的要求。若在微电网中配置合适容量的储能装置,并对其采取适当控制方法,不但可以平滑分布式发电的输出功率,而且可以达到对微电网负荷削峰填谷的作用。提出了应用... 由于分布式发电的随机性、间歇性,含分布式发电的微电网很难满足电网接入的要求。若在微电网中配置合适容量的储能装置,并对其采取适当控制方法,不但可以平滑分布式发电的输出功率,而且可以达到对微电网负荷削峰填谷的作用。提出了应用上下限约束法以及加权移动平均控制法,以满足微电网的接入要求为前提,以最小储能配置容量为目标,对混合储能装置进行容量优化配置的方法。仿真结果表明,所提方法不仅能够使分布式发电出力满足微电网要求,并可以实现对储能容量的优化配置。 展开更多
关键词 储能 分布式发电 优化配置 削峰填谷 平抑波动
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基于复合储能系统平抑风电场波动功率研究 预览 被引量:9
9
作者 赵飞 许剑 +3 位作者 徐玉杰 刘芽 陈海生 谭春青 《电网与清洁能源》 北大核心 2015年第7期98-105,共8页
由于风能的不稳定性,风电场输出功率带有波动性和间歇性,某种程度上导致风力发电并网难以及"弃风限电"等问题。依据风电输出功率波动特性,提出由先进压缩空气储能和钒液流电池组成的复合储能系统,用于平抑风电场输出功率波动... 由于风能的不稳定性,风电场输出功率带有波动性和间歇性,某种程度上导致风力发电并网难以及"弃风限电"等问题。依据风电输出功率波动特性,提出由先进压缩空气储能和钒液流电池组成的复合储能系统,用于平抑风电场输出功率波动。并通过模拟仿真验证了钒液流电池对风电场侧快速波动功率的补偿和平抑具有良好效果。结果表明,先进压缩空气储能系统具备大功率大容量特性的同时,适合应用在风电场并网侧调节风电场输出功率。 展开更多
关键词 复合储能 风力发电 波动功率 电能质量
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考虑光伏发电功率波动性的AGC备用容量分析方法 被引量:12
10
作者 陈逍潇 张粒子 +1 位作者 杨萌 朱翊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期16-21 52,共7页
提出了基于自回归模型的频谱分析方法来分析光伏发电功率的波动特性。为获取足够分辨率的数据,以美国可再生能源实验室(NREL)的气象数据模拟仿真光伏阵列的出力,并用于分析不同时间尺度和空间尺度的光伏发电站的波动特性,确定光伏发电... 提出了基于自回归模型的频谱分析方法来分析光伏发电功率的波动特性。为获取足够分辨率的数据,以美国可再生能源实验室(NREL)的气象数据模拟仿真光伏阵列的出力,并用于分析不同时间尺度和空间尺度的光伏发电站的波动特性,确定光伏发电波动分量集中的时间尺度。研究表明,不同时间尺度的光伏发电波动量受天气影响显著,且随着光伏电站的规模扩大,不同光伏电站的整体出力也趋于平滑;此外,光伏发电波动主要集中在5min的时间尺度。在此基础上,验证了采用t分布拟合关键时间尺度光伏发电波动量的概率分布效果良好,通过滚动平均法分离关键时间尺度的功率波动分量,并量化分析光伏发电并网引发的自动发电控制(AGC)备用需求。 展开更多
关键词 光伏发电 功率波动 频谱分析 自动发电控制 备用
可平抑高渗透分布式光伏发电功率波动的储能电站调度策略 被引量:48
11
作者 刘皓明 陆丹 +3 位作者 杨波 姚艳 叶季蕾 薛金花 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期3213-3223,共11页
为了提高分布式光伏发电在配电网中的渗透率,需要解决其并网引起的功率波动问题。提出一种消纳高渗透分布式光伏发电有功功率波动的集中式储能电站实时调度方法,包括配电系统实时调度和储能电站站内功率分配双层结构。实时调度层通过不... 为了提高分布式光伏发电在配电网中的渗透率,需要解决其并网引起的功率波动问题。提出一种消纳高渗透分布式光伏发电有功功率波动的集中式储能电站实时调度方法,包括配电系统实时调度和储能电站站内功率分配双层结构。实时调度层通过不断更新分布式光伏发电输出功率和负荷需求的预测值,计及储能电站充放电功率、容量和次数约束,对集中式储能电站进行实时调度,以消纳配电网有功功率差额波动;功率分配层根据储能电站各电池组性能参数和运行工况,以储能电站总运行成本最小为目标,并充分考虑下一时段可调度的总充放电容量,对上层调度指令进行实时优化分配,保证储能电站积极地响应调度。算例仿真结果表明,所提的两层调度方案平抑了配电网的有功功率波动,使得联络线功率波动峰谷差由13 MW降低到5 MW左右,降低了光伏发电并网对电网的冲击,大大提高了电网对光伏发电的消纳能力,并在保证储能电站调度末期荷电量尽量接近于调度初期荷电量的同时,优化了储能电站的运行状态,降低了储能电站的运行成本,既满足了储能电站循环调度的要求,又提高了储能电站的经济性。 展开更多
关键词 储能电站 分布式光伏 功率波动 消纳 实时调度 调度指令分配
光伏渗透率对电力系统频率的影响及控制策略 被引量:6
12
作者 蒋小亮 丁岩 +3 位作者 全少理 关朝杰 陈力 胡钋 《武汉大学学报:工学版》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期686-689,696共5页
光伏并网对电力系统频率稳定会造成一定影响,考虑同步发电机、负荷与光伏出力波动特性的交互作用,推导了含不同光伏渗透率下的系统总功率波动概率模型.将同步电机一次调频的参数进行优化,即作为变量引入控制环节,利用发电机的转子方程,... 光伏并网对电力系统频率稳定会造成一定影响,考虑同步发电机、负荷与光伏出力波动特性的交互作用,推导了含不同光伏渗透率下的系统总功率波动概率模型.将同步电机一次调频的参数进行优化,即作为变量引入控制环节,利用发电机的转子方程,实现对发电机功率的控制和系统频率的调节.仿真结果表明应用所提出的控制策略,可以有效减弱光伏对系统频率的影响,提高光伏的渗透率. 展开更多
关键词 光伏渗透率 功率波动 概率函数 一次调频 控制策略
储能系统改善大规模风电场出力波动的策略 预览 被引量:26
13
作者 袁铁江 陈洁 +4 位作者 刘沛汉 王再闯 杨青斌 刘佳铭 葛来福 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2014年第4期47-53,共7页
针对利用储能提高风电对其并网系统的友好性,给出了一种基于储能平抑风电出力波动的策略。对大规模风电并网的某区域电网负荷与风电出力的数据进行了统计分析,得到负荷和风电出力的时域分布规律,提出了利用储能系统协调风电场有功出... 针对利用储能提高风电对其并网系统的友好性,给出了一种基于储能平抑风电出力波动的策略。对大规模风电并网的某区域电网负荷与风电出力的数据进行了统计分析,得到负荷和风电出力的时域分布规律,提出了利用储能系统协调风电场有功出力与其并网系统负荷功率波动的策略,并建立了相应的数学模型。基于电力系统分析软件DIgsILENT—POwERFACTORY13.1进行了仿真验证,结果表明利用储能改善后的风电有功出力,能够追踪负荷曲线的变化规律,并网风储合成出力对电力系统可以起到“削峰填谷”作用,储能以较低的成本提高了风电对其并网系统的友好性。 展开更多
关键词 储能系统 风力发电 功率波动 风电并网 控制策略
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电网不平衡时抑制有功功率二次波动的并网逆变器控制策略 被引量:10
14
作者 姜卫东 吴志清 +2 位作者 佘阳阳 李王敏 胡杨 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期106-111,共6页
当三相电网不平衡时,基于传统双闭环控制策略的并网逆变器将在直流侧和交流侧分别产生偶数次和奇数次谐波,有功功率大幅波动,系统性能恶化。针对上述问题,文中提出在正负序旋转坐标系下实现并网的控制策略。该控制策略基于电网不平衡下... 当三相电网不平衡时,基于传统双闭环控制策略的并网逆变器将在直流侧和交流侧分别产生偶数次和奇数次谐波,有功功率大幅波动,系统性能恶化。针对上述问题,文中提出在正负序旋转坐标系下实现并网的控制策略。该控制策略基于电网不平衡下的并网逆变器数学模型以及功率波动形式,以抑制有功功率二次波动为控制目标,实现了对并网电流的有效控制。为了有效并快速地分离出正负序量,提出了一种瞬时正负序分离方法,该方法精度较高,且基本无延时。实验结果表明,该正负序分离方法是有效的,且该控制策略可有效抑制有功功率波动和电网电流谐波,改善系统稳态性能。 展开更多
关键词 电网不平衡 功率波动 正负序分离 瞬时功率 逆变器
应用于平抑风电功率波动的储能系统控制与配置综述 被引量:49
15
作者 汪海蛟 江全元 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第19期126-135,共10页
随着电力系统中风力发电渗透率的不断增加,在风力发电机上或者风电场并网点集成储能系统对风电功率波动进行平抑,以减少其对电力系统运行控制的影响成为研究的热点。文中首先对目前已有的应用于平抑风电功率波动的储能系统示范工程进... 随着电力系统中风力发电渗透率的不断增加,在风力发电机上或者风电场并网点集成储能系统对风电功率波动进行平抑,以减少其对电力系统运行控制的影响成为研究的热点。文中首先对目前已有的应用于平抑风电功率波动的储能系统示范工程进行了介绍,然后对储能系统应用的4个重要问题进行了全面的综述与总结,包括储能类型的选取、储能系统的功率和容量配置、波动平抑控制算法、储能系统能量管理等4个方面,并对目前存在的关键技术问题以及未来的研究方向进行了探讨与分析。 展开更多
关键词 风力发电 功率波动 储能 波动平抑
电池储能系统平抑光伏功率波动控制方法研究 被引量:12
16
作者 靳文涛 马会萌 +1 位作者 李建林 惠东 《现代电力》 北大核心 2013年第6期21-26,共6页
为减少光伏发电因光照强度与温度变化而引起的并网光伏功率波动,基于某40MWp光伏电站的并网功率数据,分析其分钟级/10分钟级的最大有功功率变化量数据并进行概率统计,结合光伏功率波动的并网要求,利用电池储能系统对光伏发电电能进行存... 为减少光伏发电因光照强度与温度变化而引起的并网光伏功率波动,基于某40MWp光伏电站的并网功率数据,分析其分钟级/10分钟级的最大有功功率变化量数据并进行概率统计,结合光伏功率波动的并网要求,利用电池储能系统对光伏发电电能进行存储和释放,改善光伏发电并网输出功率波动的问题,并分析电池储能系统的功率和容量需求.提出利用电池储能系统缩减光伏并网功率波动的控制策略,并对电池储能系统容量进行优化,仿真结果验证了控制策略和算法的可行性. 展开更多
关键词 光伏发电 功率波动 电池储能技术 功率和容量
中小型风机功率波动的影响因素及量化指标 预览 被引量:1
17
作者 刘璇 贾彦 +3 位作者 任哲 赵文武 李飞 尚进 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第12期40-43,47共5页
风电系统输出功率波动导致电能品质下降,并影响系统设备的使用寿命。风电输出功率的波动主要来源于非恒定转矩的变化,为研究中小型风机转矩波动的影响因素,文章从风速特性和机组自身结构特性两方面人手,在时域范围内,研究风速的变... 风电系统输出功率波动导致电能品质下降,并影响系统设备的使用寿命。风电输出功率的波动主要来源于非恒定转矩的变化,为研究中小型风机转矩波动的影响因素,文章从风速特性和机组自身结构特性两方面人手,在时域范围内,研究风速的变化对功率波动幅值的影响,根据实测数据计算得出湍流强度与功率幅值波动随时间尺度的增大而增大;在频域范围内,利用Matlab仿真,得出风剪切和塔影对风速变化均有周期性影响,引起的波动频率为风轮转速频率的3倍。 展开更多
关键词 功率波动 湍流强度 风剪切 塔影效应
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超级电容器在风电场有功功率调节中的仿真研究 预览 被引量:2
18
作者 朱晓荣 张文通 《陕西电力》 2012年第8期20-24,共5页
比较和分析了电池储能系统、超导储能系统、飞轮储能系统和超级电容器储能系统、抽水蓄能以及压缩空气储能系统等多种储能设备的基本工作原理,选择了可以快速大功率充放电的超级电容器作为风电场的储能设备以抑制风电场输出有功功率的波... 比较和分析了电池储能系统、超导储能系统、飞轮储能系统和超级电容器储能系统、抽水蓄能以及压缩空气储能系统等多种储能设备的基本工作原理,选择了可以快速大功率充放电的超级电容器作为风电场的储能设备以抑制风电场输出有功功率的波动,给出了解决方案的数学模型、工作原理。在电力系统仿真软件Matlab/Simulink中对其进行了仿真分析,结果表明利用超级电容器储能系统能够较好地解决风电场输出有功功率的波动问题。 展开更多
关键词 功率波动 风电场 超级电容器
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基于线性化动态模型的异步风力发电机功率波动分析 预览 被引量:1
19
作者 范伟 赵书强 《电力科学与工程》 2009年第3期 1-4,9,共5页
建立了异步风力发电机组的动态模型,并将其在某个运行点处线性化。运行线性化动态模型分析了由风速变化引起的异步风力发电机组的功率波动,研究了正弦风速波动频率对系统功率变化的影响。介绍了求取异步风力发电机接入系统后的自然振... 建立了异步风力发电机组的动态模型,并将其在某个运行点处线性化。运行线性化动态模型分析了由风速变化引起的异步风力发电机组的功率波动,研究了正弦风速波动频率对系统功率变化的影响。介绍了求取异步风力发电机接入系统后的自然振荡频率的方法。 展开更多
关键词 异步发电机 功率波动 动态模型
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采用小波包分解和模糊控制的风电机组储能优化配置
20
作者 张鹏 张峰 +2 位作者 梁军 徐震 杨志鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期609-617,共9页
大规模风电并网会对电力系统供需平衡以及电能质量带来巨大的挑战,采用蓄电池和超级电容构建的混合储能系统以平抑风电场输出功率波动可以有效地解决风电并网问题。利用小波包分解的分频技术对风电场不平衡功率进行分解,根据系统所允许... 大规模风电并网会对电力系统供需平衡以及电能质量带来巨大的挑战,采用蓄电池和超级电容构建的混合储能系统以平抑风电场输出功率波动可以有效地解决风电并网问题。利用小波包分解的分频技术对风电场不平衡功率进行分解,根据系统所允许的最大频率波动确定了系统自身消纳的高频功率波动分量,以分离出高频分量为目标确定了最优小波包分解层数和分频点,并按照储能系统成本年值最优原则实现了能量型和功率型储能的功率分配和容量配置。为实现蓄电池和超级电容荷电状态(SOC)不越限以及两者之间的配合使用,采用模糊控制算法对混合储能系统的充放电功率指令进行二次修正,保证了储能状态的实时更新和控制策略的长期运行。以某系统的实际风电场为例进行仿真分析,仿真结果验证了该方法的经济性和有效性。 展开更多
关键词 风力发电 混合储能 平抑功率波动 小波包分解 储能成本 模糊控制
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