基于模糊算法的風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著生態(tài)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注，加之化石燃料儲(chǔ)量日益減少，開(kāi)發(fā)利用新能源已成為世界能源可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。風(fēng)能作為一種綠色能源，與其他可再生能源相比，儲(chǔ)備量大，較易轉(zhuǎn)換為電能，是目前世界上增長(zhǎng)速度最快、經(jīng)濟(jì)效益最好的可再生能源。然而，風(fēng)力發(fā)電具有間歇性和隨機(jī)性，隨著風(fēng)電滲透率越來(lái)越高，風(fēng)電的不穩(wěn)定性對(duì)電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定性的影響也越來(lái)越大。
　　風(fēng)電儲(chǔ)能聯(lián)合系統(tǒng)可以有效改善風(fēng)電出力的隨機(jī)性和波動(dòng)性，平滑入網(wǎng)功

2、率，提高供電質(zhì)量，是現(xiàn)在的主流方法。為了改善風(fēng)電的波動(dòng)性，同時(shí)提高風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性，本文主要做了以下工作。
　　首先在分析不同風(fēng)速模擬方法和風(fēng)機(jī)出力模型的基礎(chǔ)上，選取ARMA模型模擬風(fēng)速，建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);在分析比較幾種常見(jiàn)儲(chǔ)能裝置的技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上選取應(yīng)用最為廣泛的鋰離子電池，建立相應(yīng)儲(chǔ)能系統(tǒng)模型;在對(duì)比不同風(fēng)儲(chǔ)結(jié)合方式的基礎(chǔ)上建立起風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)模型。
　　其次建立起電力系統(tǒng)可靠性和波動(dòng)性評(píng)估體系，并將某實(shí)際風(fēng)場(chǎng)接入RTS

3、79測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)估。由實(shí)例中序貫仿真法和非序貫仿真法求得的可靠性指標(biāo)，比較兩種方法的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì);探討將測(cè)試系統(tǒng)中部分常規(guī)機(jī)組替換為風(fēng)電機(jī)組后可靠性的變化;評(píng)估分析10min時(shí)間尺度和lh時(shí)間尺度的風(fēng)機(jī)出力波動(dòng)性。
　　然后基于模糊理論提出了一種基于模糊算法的儲(chǔ)能控制策略——基于風(fēng)電和負(fù)荷的變動(dòng)，對(duì)儲(chǔ)能的充放電過(guò)程進(jìn)行控制。對(duì)策略的制定理念進(jìn)行說(shuō)明并用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)該策略，由接入不同容量的風(fēng)電場(chǎng)后測(cè)試系統(tǒng)的可靠性、波動(dòng)性評(píng)估

4、結(jié)果和風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)實(shí)時(shí)曲線可以看到，本策略下的系統(tǒng)可靠性和波動(dòng)性均得到改善，但隨儲(chǔ)能容量的增大改善效果趨于平緩，存在飽和點(diǎn)。本策略對(duì)儲(chǔ)能在風(fēng)電場(chǎng)中的配置提供了一定的理論指導(dǎo)。
　　最后又針對(duì)儲(chǔ)能過(guò)充過(guò)放問(wèn)題提出荷電狀態(tài)(SOC)調(diào)節(jié)控制策略，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能充放電功率的干預(yù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制，改善儲(chǔ)能的荷電狀態(tài)。對(duì)比優(yōu)化前后SOC概率分布圖和SOC實(shí)時(shí)曲線可以發(fā)現(xiàn)，改善策略后，電池的SOC向設(shè)置的最優(yōu)SOC靠攏，有效改善儲(chǔ)能設(shè)備過(guò)充過(guò)放問(wèn)

5、題，驗(yàn)證了對(duì)儲(chǔ)能荷電狀態(tài)的管理效果，達(dá)到延長(zhǎng)儲(chǔ)能設(shè)備使用壽命的目的。對(duì)比優(yōu)化前后的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)和風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合出力實(shí)時(shí)曲線，優(yōu)化后的系統(tǒng)的可靠性略有提升而波動(dòng)性略有下降，棄風(fēng)現(xiàn)象有所改善。
　　本文的研究取得了一定的成果，但仍存在不足之處，主要由及以下幾點(diǎn):
　　忽略了可能影響到系統(tǒng)的可靠性的輸電線路傳輸容量越限現(xiàn)象;對(duì)lmin時(shí)間尺度的風(fēng)電場(chǎng)功率的波動(dòng)性研究未做進(jìn)一步探討;模糊控制策略和改進(jìn)策略只是提供了一種新思路，還可以深入