基于儲能的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化控制策略.pdf

1、隨著風(fēng)電穿透率的不斷增加,風(fēng)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的相互影響也變得越來越大。其主要表現(xiàn)在:一方面,由于風(fēng)能資源具有波動性,導(dǎo)致風(fēng)電出力也具有波動性,這在風(fēng)電穿透率較高的情況下會對電網(wǎng)的電能質(zhì)量及其穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。另一方面,隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例不斷增大,若風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)仍采取被動保護(hù)式的解列方式,則會增加整個系統(tǒng)的恢復(fù)難度,甚至可能加劇故障,嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為此,在風(fēng)電系統(tǒng)中配置一定容量的儲能裝置將起到平抑功率波動

2、、提高低電壓穿越能力、維持發(fā)電/負(fù)荷動態(tài)平衡、保持電壓/頻率穩(wěn)定的作用,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效、優(yōu)質(zhì)地運(yùn)行。本文將針對基于儲能的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化控制策略開展研究。
　　1、根據(jù)直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn),針對目前風(fēng)電系統(tǒng)存在的功率平抑以及低電壓穿越這兩大核心問題,提出了三種綜合控制策略,即:儲能系統(tǒng)的雙模功率控制、儲能系統(tǒng)的直接功率控制以及儲能系統(tǒng)的直接電壓控制。在這三種控制策略下,直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)可

3、實(shí)現(xiàn)平滑的有功輸出,而當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),且同時(shí)具有較強(qiáng)的低電壓穿越能力。并且,在儲能系統(tǒng)直接電壓控制的基礎(chǔ)上,結(jié)合超級電容器和蓄電池在技術(shù)性能上的互補(bǔ)優(yōu)勢,進(jìn)一步提出了一種混合儲能系統(tǒng)的綜合控制策略,從而可以大幅度地提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能和技術(shù)性能。
　　2、根據(jù)風(fēng)電低電壓穿越運(yùn)行的相關(guān)技術(shù)要求,當(dāng)電網(wǎng)的故障持續(xù)時(shí)間超出一定范圍后,風(fēng)電系統(tǒng)將被允許脫離電網(wǎng)。為了最大利用風(fēng)能資源以及提高當(dāng)?shù)刎?fù)荷的供電可靠性,針對基于超導(dǎo)儲能的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)

4、電系統(tǒng)提出了一種協(xié)調(diào)控制策略,使其能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)/離網(wǎng)這兩種運(yùn)行模式之間的快速平滑切換。
　　3、結(jié)合風(fēng)電功率的短期預(yù)測以及儲能系統(tǒng)荷電狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測,提出了一種變平滑時(shí)間常數(shù)的雙重模糊控制策略,從而能夠有效地控制儲能系統(tǒng)的充放電功率大小,使其在平滑風(fēng)電功率波動的同時(shí),還能夠避免出現(xiàn)過度充電或深度放電的狀況,并向著合適的荷電狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
　　4、根據(jù)風(fēng)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定,提出了一種能夠定量反映功率曲線平滑度的判據(jù)標(biāo)準(zhǔn),