混合储能系统在风光互补微电网中的应用

光伏发电和风力发电输出功率具有间歇性和随机性的特点,为了提升微电源的性能,将储能装置应用于风光互补的微电网中。采用超级电容与蓄电池的混合储能系统,通过对DC/DC变换器控制策略的合理设计,实现了蓄电池恒流充放电,延长了使用寿命;针对传统PID控制的不足,采用响应速度更快、控制效果更好的滑模变结构控制方法;为了平抑风光互补微电网并网功率,并在孤岛运行时提供稳定的电压频率支持,采用低压微电网的下垂控制策略。在孤岛运行时,分别在风速、光照强度改变以及负载变化的情况进行了仿真评估混合储能系统的性能,结果表明,混合储能系统能够提高风光互补微电网的电能质量。     

基于复合储能的微电网运行方式切换控制策略

微电网是高效规模利用分布式电源的重要途径之一.针对微电网并网运行与孤岛运行方式之间的切换,提出一种含复合储能装置的微电网优化控制策略.在分析蓄电池及超级电容器特点的基础上,将功率密度高的超级电容器和能量密度大的蓄电池组成复合储能装置,用于由分布式电源组成的微电网作为主控电源,以实现微电网的平滑切换为目标.通过在线监测配电网侧与微电网侧电压、频率与相角差的变化,建立了含复合储能的微电网模型,采用多层次控制策略,实现微电网运行方式的自动无缝切换.利用PSCAD/EMTDC软件对系统进行了仿真研究,结果表明:在切换时间、频率、电压与相角差上,复合储能均小于蓄电池储能,所提优化切换控制策略及复合储能系统是有效和可行的.     

混合储能在风光互补微网中的控制策略

在风光互补发电系统组成的微网中,储能技术的应用占有重要地位,它可以进一步完善风光互补发电技术,使系统中各个部分的控制更加合理、有效,使系统更加稳定、安全,并且提高了整体使用寿命与经济性。构建了一种应用于风光互补微网中的超级电容器蓄电池混合储能系统,提出了基于功率外环加电流内环控制的VSC控制策略以及基于滑动平均滤波器的DC/DC控制策略。利用Matlab构建模拟微网并进行仿真,其验证结果表明基于上述策略的混合储能系统在微网中的应用是合理有效的,同时超级电容的高功率密度及蓄电池的高能量密度的特点的结合提高了混合储能系统的灵活性与实用性。     

风光互补微电网中混合储能系统的容量优化研究

为提高微电网的供电可靠性和连续性,需要合理的配置储能系统的容量。针对独立运行的风光互补微电网,建立了蓄电池-超级电容器混合储能容量优化模型,以混合储能系统的一次性投资最小作为目标函数,从储能系统的能量供给能力和功率供给能力两方面综合考虑确定混合储能系统的容量。运用粒子群算法对算例求解,证明了混合储能的正确性,混合储能的应用可以提高可再生能源的利用效率,节约经济成本。     

基于混合储能的微电网功率控制策略

微电网中间歇式微电源输出功率较大的不确定和波动,给微电网孤网运行时的电能质量和并网运行时的功率可调度控制带来了巨大的挑战.采用单一的储能系统平滑功率波动,不仅无法很好解决上述两种问题,且不利于延长储能元件的寿命.文中利用超级电容的高功率密度、快速充放和蓄电池适于平抑长周期功率波动的特点,提出了基于超级电容和蓄电池组成的混合储能系统及相应的控制策略,微电网孤网运行时采用超级电容平滑波动频率较高的功率,并网运行时结合蓄电池平抑频率较低的功率,通过两者的共同作用提高了微电网孤网运行的电能质量与并网运行的可调度性,同时避免了蓄电池频繁充放电.在PSCAD/EMTDC中建立微电网仿真模型,验证了所提出的混合储能结构及其控制策略的可行性.     

基于储能变流器的微电网稳定控制策略

微电网是一种将分布式电源、储能装置、变流器、负荷以及监控保护装置有机整合在一起的小型发、配、用电系统。微电网运行方式复杂,为维持微电网电压和频率的稳定,提出一种基于储能变流器的下垂控制与恒频恒压（V f）控制相结合的微电网稳定控制策略。微电网并网运行时,储能变流器采用下垂控制;微电网离网运行时,若电压和频率在设定的范围内,储能变流器仍然采用下垂控制,若超出设定范围,储能变流器采用V f控制。仿真结果表明,提出的控制策略在微电网并网运行、离网运行、以及并/离网切换过程中均能维持微电网电压和频率的稳定。     

风光储微电网控制策略研究

全球范围内能源危机的加深,使得以化石能源为根本的电力行业面临着严重的威胁,而不断爆发的大面积停电事故同时也已暴露出以"集中式发电"为基础的传统电力系统结构存在的缺陷。以分布式电源为主要组成部分的微电网具有环保节能、安全可靠、节约投资以及发电方式灵活等优点,逐渐成为人们关注的热点。从微电网的主从控制层面研究了其并、离网运行模式切换控制技术,提出了由功率环、电压环、电流环三环构成的协调控制策略。通过对系统并、离网运行模式之间的切换和负荷的投、切等情况下的运行特性进行仿真分析,验证了控制策略的有效性。同时,依托温州鹿西岛风光储微电网示范工程进行了并、离网切换现场试验,为所研究的微电网控制策略的可行性提供了支持。     

浅析风光互补型微电网系统

首先,对风光互补系统和微电网结构时行了介绍,其次对微电网运行模式进行了阐述,最后分别对风电系统、光伏系统和蓄电池等部分的工作原理和运行特性进行了分析。     

基于风光互补发电技术的船舶微电网建模

随着新能源利用技术的发展,以风光互补发电技术为代表的新能源分布式发电方式得到广泛利用,但是在海上大型船舶的应用实例较少。因此本文结合大型远洋船舶运输过程中船舶用电以及发电的实际情况,借鉴陆地微电网的搭建方式,将风光互补发电与并网技术结合,尝试用于船舶这类孤岛电网,研究了基于风光互补技术的并网型船舶微电网系统的仿真设计。其中光伏发电模块通过Boost电路来进行升压操作,抬高电压,并进行最大功率跟踪,作为并网逆变器的输入端,通过逆变器的变流把直流转为同相同频交流电接入电网。风力发电模块采用SVPWM控制方式进行控制,通过DC/DC装置和逆变器控制模块转化,最终对逆变电压实现并网控制。最后在MATLAB/simulink仿真平台验证了基于风光互补技术的船舶微电网系统的模型,根据船舶的实际情况以及海上的气象条件,详细的分析了系统的建模与仿真方法,实验证明了上述建模的有效性。     

基于混合储能的光伏微电网控制策略研究

光伏发电具有波动性,所以它在微电网中应用时会引起直流母线电压的波动.本研究利用混合储能技术,通过光伏电池与储能元件共同供电来平抑直流电压波动,提高电力系统稳定性.在负荷功率发生突变时,通过将功率分配给蓄电池与超级电容来平抑功率,由超级电容承担瞬时功率,由蓄电池来承担剩余部分,同时通过对超级电容进行充放电阈值限制来防止超级电容过充过放,实现能量最优利用.最后,通过MATLAB仿真验证控制策略的可行性.     

风光储微电网-火电机组黑启动全过程储能控制策略研究

在风光新能源微电网中,配置储能可以作为稳定电源点实现风光储微电网-火电机组黑启动。为实现黑启动过程中稳定供电,研究了黑启动全过程储能控制策略,提出了一种变斜率储能换流装置电压控制方案,并在传统无功-电压下垂控制中引入变斜率传递函数模块;再提出一种黑启动并列运行时含有非线性补偿模块的下垂控制方案,并通过小信号模型进行稳定性分析。仿真结果表明：电压控制方案可以抑制黑启动建压过程中的冲击电流,保持储能空充线路时电压稳定;新型下垂控制方案可以抑制风光储微电网-火电机组并列运行时,频率、电压暂态波动。控制策略可以满足风光火储黑启动全过程要求。     

基于风光发电互补的微电网最优供电模式研究

与传统集中式大电网相比,多种能源互补的分布式发电渗透率不断提升,与大电网互相补充、相互支撑,提高电力系统的可靠性同时也可以灵活实现分布式电源的接入和断开。在Matlab/Simulink中建立了微电网中以光伏电池及风电为电源的系统模型,其中包括微电网主电源模块、非主电源的分布式电源模块、光伏发电模块、负荷等。模型中的负载是按照普通用电负荷增加的,可以进行参数设置更改。微电网系统在单独光伏发电系统供电时负荷的变化会导致系统运行不同,仿真验证了多种能源互补的微电网运行最优化供电模式。仿真结果表明,采用风光互补的供电方式可以保持电压和频率稳定及负荷的正常运行,更大程度的增加供电稳定性。     

风光互补型微电网规划设计典型方案

可再生能源的利用和分布式发电技术的发展促成了微电网技术的形成,微电网技术的发展又为电力系统接纳更多容量的可再生能源和分布式电源提供了一种新的解决方案。微电网的规划不同于常规电力系统规划设计,它必须考虑分布式发电系统对电力系统的影响,对分布式发电机组进行短时的功率预测和长期的变化性规划。     

风光互补微电网仿真与潮流分析

以风光互补作为微电源,利用Matlab/Simulink对风光互补微电网建模并进行仿真,根据风光互补微电网结构,简化、明确微电网节点类型,基于牛顿拉夫逊法为基础的线性化模型对构建微电网进行相关潮流分析,潮流收敛较好,为风光互补微电网的发展提供有效的理论依据。     

基于全钒液流储能系统的微电网控制策略研究

为提高微电网运行的安全稳定及经济性,近年来全钒液流储能系统备受关注,它具有容量大、能量效率高、反应速度快等优点,能够作为微电网中的主电源,起到稳定电压频率及维持微电网的有功、无功功率平衡的作用。提出一种交流微电网全钒液流储能系统控制策略,分析全钒液流电池双向DC/AC变流器主电路及控制方法。利用RTDS仿真平台,建立全钒液流储能电池模型,并搭建含有风、光、储的微电网仿真平台。仿真与实验结果表明,提出的微电网控制策略可保证微电网在各种运行模式下均能安全稳定运行。     

集中式储能下微电网控制策略研究

考虑风光发电具有不确定性以及集中式储能在改善系统能量管理、容量配置利用等方面的优势,提出了一种集中式储能的微电网系统。该系统采用分层控制和能量管理结合的稳定调控方案,针对各种工况,制定不同运行状态下各分布式微电源和储能充放电的控制策略,避免了运行模式切换造成的较大暂态振荡,提高系统稳定性,保证系统供需平衡。最后,在StarSim半实物仿真平台上验证了所提控制策略的可行性。     

储能接入风光互补系统潮流分析

风光储系统在未来实现碳达峰、碳中和中扮演着重要的角色,储能接入对风光互补系统的影响也是一项值得研究的工作。本文分析了储能接入风光互补系统后,对系统潮流变化的影响,基于PSAT搭建了潮流模型,并分析了不同风光互补系统工况下,储能接入对系统潮流的影响。通过本文的分析可知,储能接入后,可减少节点注入的功率波动,从而减少线路功率波动,并可以减少各节点电压波动情况。     

基于三环反馈解耦控制策略的储能元件在风光互补微网系统中的应用

储能元件在风光互补发电系统组成的微网运行控制过程中具有重要地位,可以作为微网孤岛运行的组网电源,从而维持系统的电压和频率稳定。对于储能元件控制器,设计了一种包括功率环、逆变器滤波电容电压环以及滤波电感电流环的三环反馈解耦控制策略,分析了该策略在微网稳定运行和孤岛/联网模式无缝切换过程的作用。利用Matlab仿真了由储能元件、风电和光伏组成的微网系统并且建立了实验平台。仿真及实验结果表明,基于该控制策略的微网在孤岛运行、联网运行以及两者切换的过程中能够保持电压和频率稳定性,对微网内负荷供电可靠,并可实现微网     

含有混合储能的微电网控制策略研究

微电网在系统结构发生变化或者出现故障时,通过调节电源保证对电网及负荷提供优质电能,主要体现控制策略上。将基于超级电容器与蓄电池的混合储能系统并联在微电网上,采用模糊滑模的控制方式对混合储能装置进行控制。在Matlab/Simulink平台搭建含有混合储能及多微源的微电网仿真模型,通过具体算例验证了该控制算法的先进性。该控制算法不仅可以实现平抑微网并网波动功率和微网离网投切负荷时的波动功率,而且能够实现系统由并网/离网的平滑切换,从而使系统的稳定性得到提高,并进一步验证该控制策略的优越性。