基于超導-蓄電池混合儲能的風電輸出功率控制策略研究
發(fā)布時間:2021-09-17 05:20
近年來,風力發(fā)電作為一種可再生能源由于其清潔高效無污染的優(yōu)勢被廣泛使用,但風能具有隨機性、不穩(wěn)定性、難以預測性等缺點,風力發(fā)電系統(tǒng)常常會出現(xiàn)嚴重的功率波動,致使供電系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞,造成電能質(zhì)量的嚴重下降。利用儲能設備能夠?qū)δ芰窟M行吞吐的原理,在風電系統(tǒng)中配置儲能設備可以有效克服風能的上述缺點,同時能提高風能利用效率,緩解對并網(wǎng)產(chǎn)生的不利影響,使風力發(fā)電成為潛力巨大、開發(fā)價值極高的可再生能源產(chǎn)品;旌蟽δ芟到y(tǒng)(Hybrid Energy Storage System,HESS)是一種能夠?qū)﹄姽β什▌悠鸬窖a償與抑制作用的新型儲能設備,與單一儲能方式相比,在元件結(jié)構(gòu)和控制策略方面有明顯差別,同時因其非線性、耦合、時變的特點,其控制難度大大增加;谏鲜鰡栴},以一種超導-蓄電池混合儲能系統(tǒng)為研究對象,分析研究了該混合儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),并設計了相應的控制策略,之后對其結(jié)構(gòu)和控制策略分別進行了理論分析和研究論證,具體內(nèi)容如下:(1)針對風電非線性、時變、耦合的特點,考慮了風電與混合儲能系統(tǒng)各自的動態(tài)模型,詳細分析了超導-蓄電池混合儲能系統(tǒng)的運作性能,得到了該混合儲能系統(tǒng)的實用數(shù)學模型。并對儲能設...
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 混合儲能系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀
1.2.2 混合儲能技術(shù)的應用現(xiàn)狀
1.2.3 混合儲能系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 混合儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)與數(shù)學分析
2.1 風力發(fā)電系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)
2.2 混合儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模型
2.2.1 蓄電池等效模型
2.2.2 超導建模分析及其等效模型
2.3 儲能變流器模型及數(shù)學分析
2.4 小結(jié)
3 混合儲能系統(tǒng)控制策略設計
3.1 混合儲能系統(tǒng)控制策略研究意義
3.2 混合遺傳算法
3.2.1 改進型遺傳算法
3.2.2 改進型反向傳播算法
3.2.3 混合遺傳算法設計與優(yōu)化
3.3 混合儲能系統(tǒng)雙閉環(huán)控制方案
3.3.1 雙閉環(huán)控制方案設計
3.3.2 AC/DC變流器控制
3.3.3 DC/DC變流器控制
3.4 混合儲能系統(tǒng)功率分配策略
3.4.1 基于一階低通濾的能量分配策略
3.4.2 蓄電池荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.4.3 超導荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.5 系統(tǒng)雙閉環(huán)控制方案設計
3.6 小結(jié)
4 混合儲能系統(tǒng)平抑功率波動仿真分析
4.1 風力發(fā)電系統(tǒng)的模型建立
4.2 風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真參數(shù)
4.3 混合儲能系統(tǒng)功率補償仿真
4.3.1 混合遺傳算法仿真驗證
4.3.2 混合儲能系統(tǒng)與單一電池儲能仿真分析
4.3.3 混合儲能系統(tǒng)恒流恒壓充電仿真
4.3.4 混合儲能系統(tǒng)動態(tài)功率補償仿真
4.3.5 仿真對比分析
4.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3398047
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 混合儲能系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀
1.2.2 混合儲能技術(shù)的應用現(xiàn)狀
1.2.3 混合儲能系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 混合儲能系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)與數(shù)學分析
2.1 風力發(fā)電系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)
2.2 混合儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模型
2.2.1 蓄電池等效模型
2.2.2 超導建模分析及其等效模型
2.3 儲能變流器模型及數(shù)學分析
2.4 小結(jié)
3 混合儲能系統(tǒng)控制策略設計
3.1 混合儲能系統(tǒng)控制策略研究意義
3.2 混合遺傳算法
3.2.1 改進型遺傳算法
3.2.2 改進型反向傳播算法
3.2.3 混合遺傳算法設計與優(yōu)化
3.3 混合儲能系統(tǒng)雙閉環(huán)控制方案
3.3.1 雙閉環(huán)控制方案設計
3.3.2 AC/DC變流器控制
3.3.3 DC/DC變流器控制
3.4 混合儲能系統(tǒng)功率分配策略
3.4.1 基于一階低通濾的能量分配策略
3.4.2 蓄電池荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.4.3 超導荷電狀態(tài)分區(qū)管理策略
3.5 系統(tǒng)雙閉環(huán)控制方案設計
3.6 小結(jié)
4 混合儲能系統(tǒng)平抑功率波動仿真分析
4.1 風力發(fā)電系統(tǒng)的模型建立
4.2 風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真參數(shù)
4.3 混合儲能系統(tǒng)功率補償仿真
4.3.1 混合遺傳算法仿真驗證
4.3.2 混合儲能系統(tǒng)與單一電池儲能仿真分析
4.3.3 混合儲能系統(tǒng)恒流恒壓充電仿真
4.3.4 混合儲能系統(tǒng)動態(tài)功率補償仿真
4.3.5 仿真對比分析
4.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3398047
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