風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略研究.pdf

1、面對全球化石燃料成本增加、儲量有限和越來越嚴重的環(huán)境危機問題，可再生能源受到了各國政府和人民的普遍關注。風能和太陽能作為地球上取之無盡、用之不竭的財富，成為可再生能源中人們關注的焦點，并得到了人們的廣泛利用。作為當前利用太陽能和風能的主要方式之一，光伏發(fā)電和風力發(fā)電技術不斷成熟。由于風能和太陽能的隨機性、間歇性和不穩(wěn)定性，為了充分提高能量轉換效率和能源利用率，基于風力發(fā)電和光伏發(fā)電的風光儲聯(lián)合發(fā)電技術應運而生。在風光儲聯(lián)合發(fā)電技術中，控

2、制策略是影響風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中總體發(fā)電效率的一個重要因素。
　　本文基于對風力發(fā)電、光伏電池發(fā)電和儲能系統(tǒng)的概述、工作原理分析，建立風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)框圖，給出了單獨的風電、光電和儲能中的功率控制方案、并網(wǎng)電流控制方法、能量存儲系統(tǒng)的控制策略。
　　(1).風光互補發(fā)電系統(tǒng)概述
　　對風光互補發(fā)電總系統(tǒng)做了介紹，并針對風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的風力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)分別進行了概述。介紹了風力發(fā)電的原理，詳細介紹了風力

3、發(fā)電系統(tǒng)的組成和分類，并選擇雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)作為風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的風力發(fā)電單元;針對光伏發(fā)電系統(tǒng)，詳細介紹了光伏發(fā)電原理，簡要介紹了光伏電池的分類以及并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
　　(2).ESS的削峰平谷及功率控制
　　簡要介紹了能量存儲系統(tǒng)的四種調控模式:跟蹤計劃功率模式;平滑功率輸出模式;系統(tǒng)調頻模式;負載削峰平谷模式。說明了各種調控方式的調控原理及儲能系統(tǒng)削峰平谷作用的原理。分析蓄電池的模型及蓄電池充放電控制策略的算法實現(xiàn)，對

4、于能量存儲系統(tǒng)，主要介紹了其分類和選擇標準，并選擇蓄電池作為風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的儲能單元。介紹了能量存儲系統(tǒng)在風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的削峰平谷作用，針對風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)總體功率控制策略進行了研究，并給出相應的功率控制策略。針對給出的控制策略，詳細分析了聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功功率控制和無功功率控制。分別給出了風力發(fā)電子系統(tǒng)、光伏發(fā)電子系統(tǒng)、儲能子系統(tǒng)的功率控制策略并針對相應的控制策略圖進行了詳細分析，最后給出了蓄電池的充放電控制策略。<

5、br>　　(3).并網(wǎng)電流控制及逆變帶寬控制
　　針對風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)電流和DC/AC逆變死區(qū)帶寬的控制進行了研究，針對風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)電流存在的直流分量和不穩(wěn)定性進行了研究，將PR控制器用具有諧波補償和更具實踐性的準PR控制器(QPR)代替，并運用到三相并網(wǎng)逆變器的直流控制中;在對傳統(tǒng)的PR控制器進行改進，分別加入比例器和相位補償器進行幅值和相位的修正，設計新的控制器，并用于并網(wǎng)電流穩(wěn)態(tài)誤差控制中，理論分析效