基于SOC分級(jí)優(yōu)化的混合儲(chǔ)能風(fēng)電功率平抑方法研究.pdf

1、儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)電場(chǎng)相結(jié)合可以解決風(fēng)電輸出功率的波動(dòng)性和間歇性問(wèn)題，減少風(fēng)電場(chǎng)輸出波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的不利影響，而混合儲(chǔ)能綜合了功率型和能量型儲(chǔ)能器件的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了單一儲(chǔ)能技術(shù)的不足，因此研究基于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑風(fēng)電波動(dòng)的控制策略顯得尤為重要。
　　本文以風(fēng)電場(chǎng)輸出功率中對(duì)電網(wǎng)影響最多的波動(dòng)成分為目標(biāo)，考慮混合儲(chǔ)能的結(jié)構(gòu)及充放電特性，結(jié)合風(fēng)電功率波動(dòng)的特點(diǎn)，提出了一種基于荷電狀態(tài)（SOC，State ofCharge）分級(jí)優(yōu)化的混合儲(chǔ)能平抑風(fēng)

2、電功率方法。
　　首先，針對(duì)由釩氧化還原液流電池(VRB)及超級(jí)電容組成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了適用于風(fēng)電平抑的混合儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。根據(jù)仿真需求，提出兩者的等效模型并對(duì)模型中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)VRB及超級(jí)電容的模型建立和兩者充放電特性的分析，對(duì)混合儲(chǔ)能運(yùn)行的控制策略及風(fēng)電平抑策略的優(yōu)化方法設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
　　然后，針對(duì)風(fēng)電平抑中混合儲(chǔ)能整體充放電能力及不同儲(chǔ)能設(shè)備之間的 SOC協(xié)調(diào)問(wèn)題，本文重點(diǎn)研究了基于SOC

3、分級(jí)優(yōu)化的混合儲(chǔ)能風(fēng)電功率平抑方法。該方法采用了兩層分布式控制結(jié)構(gòu)，包含優(yōu)化控制層和協(xié)調(diào)控制層。優(yōu)化控制層在低通濾波的基礎(chǔ)上加入功率優(yōu)化器，根據(jù)風(fēng)電平抑性能要求以及混合儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)前整體SOC狀態(tài)計(jì)算動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)定功率，實(shí)現(xiàn)混合儲(chǔ)能充放電能力的維持；協(xié)調(diào)控制層根據(jù)儲(chǔ)能設(shè)備各自的SOC狀態(tài)和充放電特性，按優(yōu)化控制層計(jì)算出的設(shè)定功率進(jìn)行功率分配，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能設(shè)備SOC的協(xié)調(diào)控制及對(duì)設(shè)定功率的快速跟蹤。
　　最后，在 PSCAD/EM