含壓縮空氣儲能的光儲系統虛擬慣性協調控制策略
發(fā)布時間:2021-02-24 01:52
壓縮空氣儲能具有建設成本低、容量大、存儲方便等特點,其通過換流器并采用虛擬慣性控制下可對電網提供頻率支持,但與超級電容器這類型的功率型儲能裝置不同,其響應速度較慢。針對該問題提出了一種不同光儲單元間的虛擬慣性協調控制策略,將壓縮空氣儲能和超級電容器相配合,對系統中存在的不同時間尺度的功率擾動進行頻次上的區(qū)分。結合虛擬同步發(fā)電機控制技術,通過對虛擬慣量的靈活調節(jié),實現了儲能間的協調配合,達到了超級電容器平抑高頻擾動,壓縮空氣儲能平抑低頻擾動的效果。最后,搭建了基于RT-LAB仿真機與DSP控制器的硬件在環(huán)測試平臺,驗證了所提控制策略下不同光儲單元對系統較好的頻率支持作用。
【文章來源】:華北電力大學學報(自然科學版). 2020,47(04)北大核心
【文章頁數】:8 頁
【部分圖文】:
混合儲能系統拓撲結構
圖1中的壓縮空氣儲能系統采用較為先進的液氣壓縮儲能系統,該系統中的存儲介質為氣體和液體混合介質,通過控制液體的體積來對氣體進行壓縮,實現對能量的存儲[18],具體結構如圖2所示。氣體的壓縮和膨脹過程中需要熱能的參與,普通壓縮空氣系統中熱能與外界環(huán)境交換,造成熱能損失,壓縮空氣儲能系統的壓縮和膨脹效率會變低,采用液氣混合介質壓縮空氣儲能可減小此類損失。在圖2所示的壓縮空氣儲能系統中,空氣壓縮中所產生的熱量被液體吸收,液體因為具有較大的比熱容可以實現壓縮過程中的恒溫轉換,提高轉換效率。壓縮空氣儲能能量轉換過程中的重要理論依據為理想氣體狀態(tài)方程[18]:
超級電容器在電路中的等效模型如圖3所示,圖中UC為超級電容器的端電壓,IC為流經電容器的電流,RES為等效串聯電阻,CSC為超級電容器的等效電容值。超級電容器的電氣性能用式(6)表示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及發(fā)電量和出力波動的水光互補短期調度[J]. 朱燕梅,陳仕軍,馬光文,韓曉言,王亮. 電工技術學報. 2020(13)
[2]基于慣量支撐和一次調頻需求的VSG儲能單元配置方法[J]. 張波,張曉磊,賈焦心,曾亞敏,顏湘武. 電力系統自動化. 2019(23)
[3]基于虛擬同步發(fā)電機控制的光/儲/燃料電池微電網能量管理[J]. 田銘興,路濤濤,賈志博,高云波. 電力自動化設備. 2019(05)
[4]基于VSG技術的微電網儲能荷電狀態(tài)控制策略[J]. 張福民,白松,李占凱,裴雪辰,劉潁琪,馬晨陽. 電網技術. 2019(06)
[5]考慮SOC特性的微電網VSG運行參數邊界分析[J]. 李吉祥,趙晉斌,屈克慶,李芬. 電網技術. 2018(05)
[6]含壓縮空氣的微網復合儲能系統主動控制策略[J]. 嚴毅,張承慧,李珂,田崇翼,王帆. 電工技術學報. 2017(20)
[7]壓縮空氣儲能技術研究進展[J]. 傅昊,張毓穎,崔巖,張璐路,姜彤. 科技導報. 2016(23)
[8]基于經驗模式分解的風電場多時間尺度復合儲能控制策略[J]. 田崇翼,李珂,嚴毅,張承慧. 電網技術. 2015(08)
[9]含壓縮空氣儲能的微網復合儲能技術及其成本分析[J]. 田崇翼,張承慧,李珂,王靜. 電力系統自動化. 2015(10)
[10]壓縮空氣與超級電容混合儲能系統能量控制策略[J]. 黃先進,郝瑞祥,張立偉,孫湖,鄭瓊林. 北京交通大學學報. 2014(04)
博士論文
[1]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機控制技術研究[D]. 孟建輝.華北電力大學 2015
本文編號:3048593
【文章來源】:華北電力大學學報(自然科學版). 2020,47(04)北大核心
【文章頁數】:8 頁
【部分圖文】:
混合儲能系統拓撲結構
圖1中的壓縮空氣儲能系統采用較為先進的液氣壓縮儲能系統,該系統中的存儲介質為氣體和液體混合介質,通過控制液體的體積來對氣體進行壓縮,實現對能量的存儲[18],具體結構如圖2所示。氣體的壓縮和膨脹過程中需要熱能的參與,普通壓縮空氣系統中熱能與外界環(huán)境交換,造成熱能損失,壓縮空氣儲能系統的壓縮和膨脹效率會變低,采用液氣混合介質壓縮空氣儲能可減小此類損失。在圖2所示的壓縮空氣儲能系統中,空氣壓縮中所產生的熱量被液體吸收,液體因為具有較大的比熱容可以實現壓縮過程中的恒溫轉換,提高轉換效率。壓縮空氣儲能能量轉換過程中的重要理論依據為理想氣體狀態(tài)方程[18]:
超級電容器在電路中的等效模型如圖3所示,圖中UC為超級電容器的端電壓,IC為流經電容器的電流,RES為等效串聯電阻,CSC為超級電容器的等效電容值。超級電容器的電氣性能用式(6)表示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及發(fā)電量和出力波動的水光互補短期調度[J]. 朱燕梅,陳仕軍,馬光文,韓曉言,王亮. 電工技術學報. 2020(13)
[2]基于慣量支撐和一次調頻需求的VSG儲能單元配置方法[J]. 張波,張曉磊,賈焦心,曾亞敏,顏湘武. 電力系統自動化. 2019(23)
[3]基于虛擬同步發(fā)電機控制的光/儲/燃料電池微電網能量管理[J]. 田銘興,路濤濤,賈志博,高云波. 電力自動化設備. 2019(05)
[4]基于VSG技術的微電網儲能荷電狀態(tài)控制策略[J]. 張福民,白松,李占凱,裴雪辰,劉潁琪,馬晨陽. 電網技術. 2019(06)
[5]考慮SOC特性的微電網VSG運行參數邊界分析[J]. 李吉祥,趙晉斌,屈克慶,李芬. 電網技術. 2018(05)
[6]含壓縮空氣的微網復合儲能系統主動控制策略[J]. 嚴毅,張承慧,李珂,田崇翼,王帆. 電工技術學報. 2017(20)
[7]壓縮空氣儲能技術研究進展[J]. 傅昊,張毓穎,崔巖,張璐路,姜彤. 科技導報. 2016(23)
[8]基于經驗模式分解的風電場多時間尺度復合儲能控制策略[J]. 田崇翼,李珂,嚴毅,張承慧. 電網技術. 2015(08)
[9]含壓縮空氣儲能的微網復合儲能技術及其成本分析[J]. 田崇翼,張承慧,李珂,王靜. 電力系統自動化. 2015(10)
[10]壓縮空氣與超級電容混合儲能系統能量控制策略[J]. 黃先進,郝瑞祥,張立偉,孫湖,鄭瓊林. 北京交通大學學報. 2014(04)
博士論文
[1]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機控制技術研究[D]. 孟建輝.華北電力大學 2015
本文編號:3048593
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