基于混合儲能的風(fēng)電場輸出功率波動平抑方法研究.pdf

1、近年來，風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)展迅速，裝機規(guī)模不斷擴大。然而由于風(fēng)電場輸出功率具有很強的隨機性、波動性特點，因此通常在風(fēng)電場安裝配套的儲能系統(tǒng)來對風(fēng)電場輸出功率進行平抑，從而使得風(fēng)電并網(wǎng)后保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。針對風(fēng)電場輸出功率的波動性特點，采用混合儲能系統(tǒng)可以很好的對風(fēng)電場輸出功率進行平抑。然而混合儲能系統(tǒng)的容量配置的大小會直接影響到風(fēng)電功率平抑的效果以及整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性，并且儲能設(shè)備的功率控制策略也會直接關(guān)系到儲能設(shè)備的使用效率以

2、及使用壽命。基于此本文主要對風(fēng)電混合儲能系統(tǒng)的容量配置以及功率控制策略進行了研究，主要工作如下：
　　（1）對風(fēng)電場輸出功率的幅頻特性以及波動量進行了計算和分析，然后研究了小波包變換的原理，在此基礎(chǔ)上，在滿足風(fēng)電場輸出功率波動要求的條件上，通過計算確定了本文采用的小波包分解的最佳層數(shù)，然后根據(jù)小波函數(shù)優(yōu)化選擇方法確定了本文小波包分解采用的小波函數(shù)。最后對實測風(fēng)電場輸出功率進行了小波包分解和重構(gòu)，得到不同頻率的波動功率信號，針對不同

3、儲能元件充放電特性的不同，將不同波動頻率的信號分別分配給鋰電池和超級電容器來進行平抑。
　?。?）對超級電容器和鋰電池的工作原理和特性進行了研究和分析，在此基礎(chǔ)上建立了超級電容器和鋰電池的等效電路模型。然后對混合儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了研究，介紹了幾種混合儲能系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，經(jīng)過對比分析后確定了本文混合儲能系統(tǒng)采用的拓撲結(jié)構(gòu)，對混合儲能系統(tǒng)的工作原理以及采用混合儲能系統(tǒng)來對風(fēng)電場輸出功率進行平抑相較于單一儲能系統(tǒng)具有的優(yōu)勢進行了分析。

4、最后建立了混合儲能系統(tǒng)功率與容量配置模型，用小波包分解的方法對歷史風(fēng)電功率數(shù)據(jù)進行了小波包分解和重構(gòu)，得到不同頻率的波動功率信號，將低頻和高頻波動信號分別分配給鋰電池和超級電容器進行平抑，通過混合儲能系統(tǒng)的功率與容量配置模型，經(jīng)過計算得到混合儲能系統(tǒng)容量與功率配置。
　?。?）在對儲能設(shè)備當(dāng)前 SOC處于的工作區(qū)域以及儲能設(shè)備的充放電情況進行綜合考慮情況下，研究了一種基于小波包分解-儲能設(shè)備SOC優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略。根據(jù)儲能設(shè)備當(dāng)前